Wnt信号通路与胚胎发育、组织生长和分化密切相关，控制着许多生命过程。越来越多的科学研究表明，它的异常激活，可以引起细胞的异常增殖分化并导致肿瘤的发生。Dvl是调控Wnt信号通路的核心分子。在Wnt信号被激活后，Dvl通过与受体Frizzled相互作用富集在膜表面，并与Axin结合，同时将Axin以及CKI、GSK3等招募到膜附近，促进膜辅助受体LRP5/6的磷酸化，进而开启Wnt信号在细胞内的传递。细胞内还有许多分子可通过Dvl来参与Wnt信号通路，Ccdl即是其中之一。已有研究表明，它是Wnt信号通路的正调控分子。本文主要通过结构生物学以及细胞生物学手段对与Wnt信号通路相关的Dvl和Ccdl分子进行了结构与功能研究。本文依照主题可划分为三个部分。　　 第一部分为Dvl-DIX结构域的晶体结构及功能研究。Axin-DIX和Ccdl-DIX的晶体结构也被解析。鉴于Axin-DIX、Ccdl-DIX和Dvl-DIX三者间较高的序列保守性，Axin-DIX和Ccdl-DIX的结构暗示了Dvl-DIX通过分子间关键的疏水区域SiteⅠ和重要的作用区域SiteⅡ来介导自身聚合。而我解析了突变体Dvl1-DIX(Y17D)的晶体结构。它的晶体结构显示:一个晶胞内有8个分子形成两条长的螺旋纤维结构;在螺旋纤维内，分子间的确存在SiteⅠ和SiteⅡ，但因为关键氨基酸Y17的突变破坏了SiteⅠ及拉开了SiteⅡ的空间距离，所以这二者并非自然构象;与Axin-DIX和Ccdl-DIX不同，Dvl1-DIX(Y17D)的两条螺旋纤维之间还存在着一个相互作用区域SiteⅢ。进一步的细胞实验证实SiteⅢ也参与了Dvl2-DIX的自聚，但不参与Dvl2-DIX与Ccdl-DIX的识别。于是我们制备了SiteⅢ的突变体蛋白，并获得它的晶体数据，期望得到自然构象的SiteⅠ和SiteⅡ，从而更好的研究DIX的自聚和异聚机制。　　 第二部分为Ccdl-CC(Coiled-coil)结构域的晶体结构及功能研究。Ccdl包含N端的CC结构域和C端的DIX结构。其中Ccdl-DIX能直接与Dvl-DIX相互作用从而参与Wnt信号通路。我们通过细胞实验发现Ccdl-CC也参与Wnt信号通路的激活作用。于是我解析了Ccdl-CC的晶体结构。其结构为两条平行缠绕的α-helix组成的二聚体，中间部分为经典的LucineZip结构。结构分析揭示Ccdl-CC的聚合面上存在着一些重要氨基酸。突变这些氨基酸，即能破坏Ccdl-CC的聚合作用，并削弱Ccdl对Wnt信号通路的激活。两步IP实验进一步证实Ccdl通过DIX结构域与Axin、Dvl相互作用，又利用CC结构域来介导自身聚合，进而形成三元复合物。　　 第三部分为Ccdl与Dvl之间相互作用的研究及复合物的初结晶。我们的细胞实验证实Ccdl的CC结构域和DIX结构域都参与了Wnt信号通路的激活，但Ccdl与Dvl之间相互作用还是通过DIX来介导的。体外实验证实Dvl的SiteⅢ不参与Dvl2-DIX与Ccdl-DIX之间的相互作用，二者之间的相互作用主要通过SiteⅠ和SiteⅡ来介导。基于以上实验结果，我们制备了一系列能稳定结合的Dvl-DIX突变体与Ccdl的复合物，并进行结晶尝试。目前已获得初步的晶体，还需进一步的优化。