信号通路11—TGFβSmad

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1、信号通路11—TGF-βSmad原创2017-07-24订阅号APExBIO▲TGF-β/Smad信号通路图一、TGF-β/Smad调节过程转化生长因子β（Transforminggrowthfactorbeta，TGF-β）信号通路参与生物体和胚胎发育的多种细胞过程，包括细胞生长、细胞分化、凋亡、细胞稳态等。尽管TGF-β信号通路调节的细胞过程范围很广，但是该过程相对简单。TGF-β超家族配体结合一个II型受体，其募集并磷酸化一个I型受体。该I型受体然后磷酸化受体调节的SMAD（receptor-regulatedSMADs，R-

2、SMADs），其结合coSMADSMAD4。R-SMAD/coSMAD复合物积聚在细胞核中，作为转录因子并参与靶基因表达的调控。TGF-β配体结合受体TGF-β超家族配体包括：骨形态发生蛋白（Bonemorphogeneticproteins，BMPs），生长和分化因子（Growthanddifferentiationfactors，GDFs），抗缪勒氏管激素（Anti-müllerianhormone，AMH），激活素（Activin），Nodal和TGF-β。配体分为两个分支：（1）TGF-β/激活素分支和（2）BMP/GDF分

3、支。TGF-β/激活素分支包括TGF-β，激活素，Nodal。BMP/GDF分支包括BMP，GDF和AMH配体。信号传导从TGF-β超家族配体与TGF-βII型受体的结合开始。II型受体是丝氨酸/苏氨酸受体激酶，其催化I型受体的磷酸化。每种类型的配体结合特异性II型受体，在哺乳动物中有七种已知的I型受体和五种II型受体。II型受体募集I型受体和磷酸化TGF-β配体结合II型受体二聚体，其募集I型受体二聚体，与配体形成杂四聚体复合物。II型受体磷酸化I型受体的丝氨酸残基。I型受体磷酸化R-SMAD有5个受体调节的SMAD：SMAD1，

4、SMAD2，SMAD3，SMAD5和SMAD9（有时称为SMAD8）。TGF-β，激活素，Nodal和一些GDFs由SMAD2和SMAD3介导，而BMP，AMH和少量GDFs由SMAD1，SMAD5和SMAD9介导。R-SMAD与I型受体的结合由含锌双指FYVE结构域的蛋白质介导。介导TGF-β途径的两种这样的蛋白质包括SARA（Smad受体激活锚定蛋白）和HGS（肝细胞生长因子调节酪氨酸激酶底物）。CoSMAD结合磷酸化的RSMAD对coSMAD（例如SMAD4）具有高亲和力，并与其形成复合物。磷酸盐基团不作为coSMAD的对接位

5、点，而是磷酸化开启了允许相互作用的氨基酸延伸。R-SMAD-coSMAD复合物进入细胞核磷酸化的RSMAD/coSMAD复合物进入核，结合转录启动子/辅因子并引起DNA的转录。骨形态发生蛋白导致涉及成骨，神经发生和腹侧中胚层特化的mRNA转录。TGF-β导致参与凋亡，细胞外基质新生和免疫抑制的mRNA转录。它也参与G1细胞周期的停滞。激活素引起参与性腺生长，胚胎分化和胎盘形成的mRNA转录。Nodal引起左轴和右轴特化，中胚层和内胚层诱导中涉及的mRNA转录。TypeTGFIIcoSMLigandBetasuperfTypeIrec

6、eptorR-SMADsRecepADinhibitorsamilyligandtorACVR2SMADActivinAACVR1B(ALK4)SMAD2,SMAD3FollistatinA4ACVR2SMADGDF1ACVR1B(ALK4)SMAD2,SMAD3A4ACVR2ACVR1B(ALK4),TGFβSMADGDF11SMAD2,SMAD3BRI(ALK5)4BoneBMPR1A(ALK3),BMPR1SMAD1SMAD5,SMADNoggin,ChordimorphogenetiBMPR2B(ALK6)SMAD84n,D

7、ANcproteinsACVR2ACVR1B(ALK4),ACVR1SMADNodalSMAD2,SMAD3LeftyBC(ALK7)4TGFβSMADLTBP1,THBS1,TGFβsTGFβRI(ALK5)SMAD2,SMAD3RII4Decorin二、相关蛋白或基因1.SMADSMAD是细胞内蛋白，其将细胞外信号从转化生长因子β配体转移到细胞核，激活下游基因转录。SMADs是I型受体唯一的底物。SMADs分为三个亚族：受体调节SMADs（R-SMADs：SMAD1，SMAD2，SMAD3，SMAD5，SMAD8），被I型受体磷

8、酸化；常用介体SMADs（Co-SMADs：SMAD4），其与活化的R-SMADs低聚；和抑制性SMADs（I-SMADs：SMAD6和SMAD7），其由TGF-β家族成员诱导。SMAD6和SMAD7作为抑制性SMAD（I-SMADS