TGFβ信號傳導
一個發生在膜上的磷酸化引起轉錄因子進入核內的途徑由轉化生長因子TGFβ 信號引發。TGFβ 家族包括許多相關的多肽配體,能結合在有兩種類型亞基的受體上。兩個亞基都有絲氨酸/蘇氨酸激酶活性(事實上,所有的絲氨酸/蘇酸酸受體激酶都是TGFb受體家族的成員)。
配體與II型受體結合,產生與I型受體具有高親和性的受體-配體復合物,形成一個四聚體,其中II 型受體磷酸化I 型受體。這些受體在下述情況有不同:當與TGFβ 同源的骨形態發生蛋白(Bone morphogenic protein,BMP) 結合時,I和II受體對配體親和性都很低,但是亞基結合型具有很高的親和性。
一旦活性復合體形成,I型受體磷酸化胞質內的Smad家族。通常Smad激活子需要在其C端的SSXS處被磷酸化,使其與同類Smad4 形成異二聚體。異型二聚體轉運到核內,與DNA 結合并激活轉錄。
9 種Smads 蛋白質可分為三個不同功能的類型。途徑-特異性激活子(Activator)Smad2、3(調節TGFb/Actavin活化素信號);Smad1、5(激活BMP 信號傳導);Smad4是普遍能與所有途徑-特異性Smads 形成二聚體的伴侶蛋白(Partner)。抑制子(Repressor)Smads 作為激活子Smads 的競爭性抑制子,為該途徑提供了另一個水平的復雜度。TGFb超家族中每一個配體結合一個特殊的受體,沿著有特色的Smads 蛋白質組合物傳導信號。很多其它蛋白質與Smads二聚體結合,并影響其對轉錄的作用能力。
這種類型的信號系統在早期胚胎發育中十分重要,它們是誘導特異組織發育途徑一部分(典型的是骨的形成和中胚層的發育)。由于TGFb是強生長抑制因子,該途徑也涉及腫瘤抑制過程。TGFβ II 型受體通常在遺傳性(Nonpolyposis colorectal) 癌中被抑制,并在人類胰臟癌中50%在Smad4發生突變。
與Ras-MAPK途徑相比,JAK-STAT 和TGFβ 途徑的一個顯著特點是其組織簡單明了。這些途徑的特異性依賴位于膜上的多種成分,首先是不同的JAK-STAT 組合,其次是不同的Smad 蛋白質。一旦途徑被觸發,它以直接的線性模式行使功能。質膜上被磷酸化的成分(JAK-STAT 途徑中的STAT,TGFβ 中的Smad)本身提供了轉運到核內并激活轉錄的單位——或許是定位作用的最終證明。