发育生物学信号分子及作用

β-catenin：1.海胆小分裂球组织中心作用，诱导预置外胚层命运细胞分化为中胚层和内胚层。

2.促进xenopus的NieuwkoopCenter和组织中心的形成（先诱导形成NieuwkoopCenter，然后Nieuwkoopcenter诱导组织中心形成）。

3.在斑马鱼中诱导组织中心形成，促进背部化。

3.鸡胚中wnt8c诱导原条形成，并诱导上胚层表达Nodal基因。

4.由近轴中胚层分泌，诱导中间中胚层形成原肾管。

5.在肢体生长中，形成一个远端到近端的浓度梯度，控制间质细胞获得不同命运。

6.在背部外胚层特异性表达的Wnt-7a诱导背部间质细胞合成转录因子Lmx-1控制肢芽背部基因表达。

FGF：1.海胆原肠作用中调控初级间质细胞迁移、骨和原肠的形成。

2.xenopus原肠作用后期在后部中胚层表达，使神经板后部转化为后部神经系统。

3.抑制骺骨生长板中软骨细胞的增生、促进分化。

4.由近轴中胚层分泌，诱导中间中胚层形成原肾管。

5.内胚层前部组织产生FGF8，诱导心脏发育，受BMP正调控。

6.由绒毛膜或尿囊膜合成bFGF，诱导脏壁中胚层产生hemangioblasts。

7.生心中胚层分泌FGF诱导小鼠肝脏和胰腺原基和肺芽的形成。

8.在AER中产生，保证肢芽沿P-D轴线持续生长。

9.在肢体生长中，形成一个远端到近端的浓度梯度，控制间质细胞获得不同命运。

10.由背根神经节分泌，控制肢体再生。

Nodal：1.控制xenopus中胚层的背腹分化，高浓度诱导组织中心，低浓度诱导腹部中胚层。

2.在斑马鱼中，母源Squint（sqt）和Wnt信号诱导Nodal基因cyc和sqt的表达，这些因子产生的Nodal信号使胚盘边缘细胞发育为中内胚层。

3.在小鼠胚胎中诱导中内胚层分化。

VegT,Vg-1：1.xenopus中激活nodal-relatedgene的转录，从而形成nodal浓度梯度，促进背腹分化。

2.Vg1诱导原条形成，并诱导上胚层表达Nodal基因。

BMP：1.xenopus中诱导腹部化的信号。

2.斑马鱼中诱导腹部化信号。

3.诱导外胚层细胞向表皮细胞分化。

4.神经管形成中背部外胚层产生的BMP信号能决定神经管背部命运。

5.在头部表皮细胞中产生，激活神经嵴间质细胞中的特异性转录因子，从而激活骨特异性胞外基质蛋白基因，开始膜内成骨过程。

6.可以促进骨的生成。

7.由近轴中胚层分泌，诱导中间中胚层形成原肾管。

8.内胚层产生的BMP促进心脏和血液发育。

9.生心中胚层附近的BMP信号诱导小鼠肝脏和胰腺原基。

10.肺上皮细胞产生的BMP4诱导肺芽中的肌发生。

11.早期肢芽中，在趾间组织中表达，促进趾间组织的凋亡。

12.由背根神经节分泌，控制肢体再生。

Noggin：与BMP信号互相拮抗。

1.xenopus中诱导背部化的信号。

2.斑马鱼中诱导背部化。

3.xenopous中保证神经系统的正常发育。

4.由脊索产生，抑制BMP诱导近轴中胚层发育为心脏或血液。

Chordin：与BMP信号相互拮抗。

1.xenopus中诱导脊索的形成。

2.斑马鱼中诱导背部化。

3.xenopous中保证神经系统的正常发育。

4.由脊索产生，抑制BMP诱导近轴中胚层发育为心脏或血液。

Cerberus：Nodal拮抗因子。

1.鸡胚原条刚形成时，在下胚层表达，阻断Nodal。

Bicoid(bcd)：果蝇母体基因，控制果蝇头胸部形成。

mRNA只存在于头部，蛋白质会发生扩散，形成浓度梯度。

Nanos：果蝇母体基因，控制果蝇后区结构，mRNA只存在于尾部，蛋白质向前扩散，形成浓度梯度。

与hunchback互相拮抗。

Hunchback：果蝇Gap基因，mRNA均匀分布，被Bicoid激活翻译，被Nanos抑制翻译，蛋白形成浓度梯度。

Caudal：果蝇母体基因，mRNA均匀分布，被Bicoid抑制翻译，蛋白形成浓度梯度。

Torso：果蝇母体基因，控制端点原头区和尾区的形成。

Torso均匀分布，配体Torso-like（Trunk）只在两端的卵外膜上存在。

结合后抑制Groucho蛋白活性，hkb和tll（tolloid）在端区表达。

Dorsal：果蝇母体基因，进入腹部细胞核，使其腹部化。

Cactus：与Dorsal相拮抗，组织Dorsal进入细胞核。

Toll：果蝇腹部膜受体，传递信号促进Cactus降解，使Dorsal可以进入细胞核。

Gurken：果蝇母体基因，控制果蝇A-P极性和D-V极性的形成，位于posterior和dorsal，与配体torpedo结合后，Gurken的mRNA和蛋白质定位至卵背部。

Twist,Snail：果蝇合子基因，导致腹部化，促进中胚层特异性基因表达。

受到Dorsal的激活。

Tolloid：果蝇合子基因，导致背部化。

受到Dorsal的抑制。

Dpp：果蝇合子基因，由Dorsal抑制，活性梯度调控背-腹轴线，促进背部化，与脊椎动物中BMP是同源蛋白。

Sog：果蝇合子基因，与Dpp相拮抗，帮助形成Dpp浓度梯度。

与脊椎动物中Chordin是同源蛋白。

Gap基因：hunchback，giant，Kruppel，knirps，tailless
Pair-rule基因：在半数类体节中间隔式表达，多编码转录因子，受到一组Gap转录因子的控制。

如even-skipped、ftz。

Engrailed：1.果蝇体节极性基因。

在每个类体节前部表达，每个体节后部表达，将一个体节分成前后两个区域。

受高浓度ftz和even-skipped激活。

2.在小鼠肢芽腹部外胚层表达，抑制Wnt7a信号通路。

Hedgehog：果蝇体节极性基因。

在每个类体节前部，体节后部表达。

和wingless浓度梯度一起控制幼虫体节中的背部表皮结构。

Wingless：果蝇体节极性基因。

在每个类体节后部表达。

和Hedgehog浓度梯度一起控制幼虫体节中的背部表皮结构。

Patched：果蝇体节极性基因，在每个体节前部表达。

Antp：果蝇同源异型基因，位于触角足复合体上，缺失使得头部长腿。

由Kruppel激活。

abdA和abdB：果蝇同源异型基因，位于双胸复合体上，控制腹部基因，受到Hunchback和Kruppel的抑制，使腹部基因不能在头胸部表达。

AbdA控制7-9体节，abdB控制10-13体节。

Ubx：果蝇同源异型基因，位于双胸复合体上，控制T3平衡棒产生，缺失后T3长出翅膀。

受一定浓度的Hunchback激活。

控制第5、6体节。

PolycombProtein：同源异型基因选择基因，与同源异型基因调控区结合，使其处于非活性状态。

Do not initiate repression but maintaining.在哺乳动物中同样起作用。

TrithoraxProtein：同源异型基因选择基因，与已经表达的同源异型基因调控区结合，维持其活性状态。

xNorrin：xenopus外胚层分泌蛋白，与Nodal和BMP拮抗，防止被诱导为中内胚层或表皮外胚层。

Ectodermin：xenopus外胚层蛋白，促进BMP和Nodal受体降解。

保护外胚层。

Retinoicacid：1.xenopus原肠作用中后期及体节期，在后部中胚层表达，使神经板后部转化为后部神经系统。

2.在肢体生长中形成一个近轴到远轴的浓度梯度，控制间质细胞的命运。

SHH（Sonic Hedgehog）：1.xenopus背部中胚层（脊索）释放的信号，固定神经板中线细胞，两侧表皮细胞向中线汇聚，使表皮与神经板交接处形成神经褶。

2.脊髓D-V轴分化的腹部信号分子，高浓度shh诱导motor neurons，低浓度诱导commissural neurons。

3.由脊索和神经基板分泌，诱导体节中生骨区的形成。

4.内脏管细胞不同位置表达不同浓度shh，诱导中胚层细胞表达不同的Hox基因。

5.肺上皮细胞中的Shh诱导肺芽中的肌发生。

6.在ZPA中分泌，保证ZPA活性，指导肢芽前后轴线图式形成。

长期表达Shh的细胞发育为后部指。

受Wnt信号和AER中FGF信号的激活和维持。

Delta，Notch：1.在脊椎动物神经系统中负责侧向抑制作用的跨膜蛋白。

两者相互结合后，Notch会抑制Neurogenin和NeuroD的表达，从而抑制Delta的表达。

最终决定神经元细胞
的产生。

2.控制体节的周期性生成。

3.侧板中胚层细胞中的Notch信号使其获得动脉细胞命运，受VEGF激活。

hairy：在近轴中胚层中周期性表达，从而控制体节周期性生成。

Eph和ephrin：1.Ephrin排斥motorneuron的生长。

2.Eph是ephrin的受体，两者互相排斥。

神经嵴细胞表达Eph，体节后半部分细胞表达ephrin，导致神经嵴细胞只能从体节前半部分迁移。

3.参与体节的生长。

体节球前半部分表达EphA4，后半部分表达EphrinB2，两者相互排斥，促使体节球脱离近轴中胚层。

4.控制动、静脉内皮细胞的分类聚集。

Paraxis：转录因子，控制新生体节间质细胞上皮化。

缺失后体节球间质细胞不能上皮化、不能分化成生肌生皮区。

Pax3和Myf-5：1.受来自背部外胚层、神经管、脊索的BMP、Wnt等信号的激活，控制myogenic progenitor cell向myoblast和myotube的分化。

MyoD：受Myf-5和Pax3的激活，控制myoblast gene的表达，使细胞分化为myoblast。

Myogenin：受myf5和MyoD的激活，控制myotube gene的表达，使细胞分化为myotube。

MRF4：受Myogenin的激活，控制myofiber gene的表达，使细胞分化为myofiber gene。

IGF-1：受生长激素的激活，促进软骨细胞的增殖。

Dkk：Wnt抑制因子，由内胚层前部组织产生，解除Wnt信号对心脏形成的抑制作用。

VEGF：1.由血岛附近的间质细胞合成，使hemangioblast分化为angioblast，并增殖形成血管。

2.作用于新行程的毛细血管，使特定位置的细胞间的解除松弛并降解胞外基质，有利于长出新的血管和血管间的融合。

3.由神经元和神经胶质细胞分泌，有利于其周边血管的生成。

Angiopoietin-1：将类平滑肌细胞富集到内皮细胞上，维持血管的完整性和不分化。

GDNF：神经生长因子，由血管分泌，有利于神经元的存活。

Tbx5：在侧板中胚层间质细胞中表达，诱导前肢发育。

Tbx4：在侧板中胚层间质细胞中表达，诱导后肢发育。

、
Fgf10：受Tbx5、Wnt2b在前肢芽区和Tbx4、Wnt8c在后肢芽区的激活，在前后肢芽区侧板中胚层中稳定表达，并诱导外侧的外胚层细胞表达FGF8。

Lmx-1：受背部外胚层表达的Wnt7a激活，在背部间质细胞中表达，控制肢芽背部特异性基因表达。

SRY：Y染色体上的睾丸决定基因。

可激活Sox9在生殖嵴中的表达。

控制睾丸和雄性特征的形成。

Sox9：常染色体基因，控制男性的发育，只在雄性生殖嵴中表达，与Amh的启动子结合，促进Amh表达。

SF1：DNA结合蛋白，在雌雄未分化性腺或雄性小鼠睾丸中表达。

在睾丸支柱细胞中协助Sox9增强Amh的表达。

在睾丸间质细胞中，可激活睾丸酮合成酶基因。

DAX1：X染色体上潜在卵巢决定基因，与SRY相拮抗，抑制SF1活性。

Wnt4：常染色体基因，决定卵巢发育命运。

在两性未分化生殖嵴中表达，在雌性生殖腺中表达，通过下游β-catenin抑制Sox9的作用。

Amh：诱导中肾管周围的间质细胞分泌一种促凋亡因子，使中肾旁管退化。

Testosterone睾丸酮：由睾丸间质细胞合成，诱导中肾管分化为输精管、精囊、附睾。

二氢睾丸酮：控制外生殖器官的形成。

Estrogen雌激素：由卵巢合成，诱导Mullerian duct分化为次性器官。

雄性中有肾上腺合成，有助于增加精子的寿命和数量。

Sxl：控制果蝇雌性的关键基因，在雌性胚胎中表达，激活tra和tra2，使dsx发生雌性特异性剪接，诱导雌性分化基因。

在雄性中，无Sxl，因此dsx发生雄性特异性剪接，诱导雄性分化基因。

Xol-1：线虫性别决定基因，接受X染色体与常染色体套数之比，从而产生不同的表达量，决定不同的后续信号传递方式。

两性中xol-1表达量低，雄性中xol-1表达量高。

germ cell-less（gcl）：在果蝇卵的生成过程中由营养细胞转录，受精后翻译的蛋白质定位在极质中，诱导生殖细胞的形成。

Oskar：果蝇基因，mRNA定位在极质中，表达量影响极细胞的数量，同时影响极细胞的定位。

Pie-1：决定线虫原始生殖细胞命运，可能抑制生殖细胞中基因转录活性。