秦慶華 姚詠明
轉(zhuǎn)化生長因子β信號通路研究進(jìn)展
秦慶華 姚詠明
轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)是生長因子超家族中具有免疫負(fù)調(diào)控功能的一大類細(xì)胞因子家族?,F(xiàn)已知,幾乎體內(nèi)所有的細(xì)胞均可分泌TGF-β并對TGF-β產(chǎn)生反應(yīng)[1];但有證據(jù)表明,F(xiàn)oxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Foxp3+Treg)是TGF-β的主要來源[2]。TGF-β超家族成員可調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能,包括細(xì)胞生長、黏附、遷移、分化和凋亡,并在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、傷口愈合、免疫穩(wěn)態(tài)及免疫耐受中發(fā)揮重要作用。TGF-β下游信號功能障礙參與了人類多種疾病的發(fā)病過程,如癌癥、纖維化、傷口愈合異常,以及多種遺傳性疾病,包括家族原發(fā)性肺動脈高壓、遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張等[3]。此外,TGF-β信號通路在胚胎發(fā)育過程中具有重要作用[4]。在TGF-β家族成員中,TGF-β1是一種非常重要的細(xì)胞因子,它不僅能夠抑制上皮細(xì)胞的生長,而且能夠促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。本文擬就TGF-β相關(guān)信號通路研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
TGF-β最早由Roberts等[5]從小鼠的肉瘤細(xì)胞中分離得到,是由二硫鍵相連形成的一種同源二聚體多肽分子,分子質(zhì)量25kDa。TGF-β超家族成員又分為多個家族:TGF-β、活化素(activin)、Nodal家族和骨形成蛋白(BMP)、生長分化因子(GDF)、緩勒氏管抑制物(MIS)家族等。TGF-β超家族成員在進(jìn)化過程中結(jié)構(gòu)和功能高度保守,調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的生長、分化,在胚胎發(fā)育、組織器官形態(tài)發(fā)生、細(xì)胞分化、增殖以及免疫調(diào)控等方面都發(fā)揮重要作用。在哺乳動物中至少發(fā)現(xiàn)有TGF-β1、TGF-β2、TGF-β33種TGF亞型,其中TGF-β1在人血小板和哺乳動物骨骼中含量最高。TGF-β以二聚體蛋白的形式在細(xì)胞內(nèi)合成后,首先與潛活相關(guān)肽(LAP)以非共價鍵結(jié)合形成小潛活TGF-β復(fù)合物(SLC),然后SLC再與潛活TGF-β結(jié)合蛋白(LTBP)以二硫鍵結(jié)合形成大潛活復(fù)合物(LLC)[6]。TGF-β以無活性的LLC的形式被分泌到細(xì)胞外,無活性TGF-β必須經(jīng)過額外的激活步驟,例如蛋白酶解,或者通過細(xì)胞表面一些特殊受體的結(jié)合才能活化[1]。
TGF-β家族受體分為3型(TβRⅠ、Ⅱ、Ⅲ)。Ⅰ、Ⅱ型受體(TβRⅠ、Ⅱ)系具有絲/蘇氨酸激酶活性的Ⅰ型跨膜糖蛋白,一般由4部分構(gòu)成:信號肽、親水胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。人類基因組編碼5類TβRⅡ(TβRⅡ,ActR-Ⅱ,ActR-ⅡB,BMPR-Ⅱ,AMHR-Ⅱ)、7類TβRⅠ(activin receptor-like kinases 1-7,ALK1~7)[7]。這兩型受體的核心多肽含有約500~570個氨基酸殘基。親水胞外區(qū)相對較短(約150個氨基酸殘基),胞外區(qū)近膜側(cè)有約10個半胱氨酸殘基組成的保守結(jié)構(gòu),稱為“Cys盒(Cys box)”,可被TβRⅡ磷酸化。在TβRⅠ的胞內(nèi)側(cè)近膜部分有一高度保守的Ser-Gly-Ser-Gly-Ser-Gly序列(Gs結(jié)構(gòu)域),富含甘氨酸和絲氨酸;TβRⅡ胞質(zhì)區(qū)的C端,即激酶區(qū)的遠(yuǎn)膜端為22個氨基酸組成的富含絲氨酸和蘇氨酸的尾巴,可發(fā)生自身磷酸化。而TβRⅠ不能發(fā)生自身磷酸化,必須經(jīng)TβRⅡ激酶磷酸化之后才有活性。TGF-β家族成員與相應(yīng)受體結(jié)合的形式分兩種:第一種結(jié)合形式的配體包括TGF-β和活化素(activin),這種配體不能直接結(jié)合TβRⅠ,必須首先與TβRⅡ結(jié)合,然后配體-TβRⅡ復(fù)合物再與TβRⅠ結(jié)合;第二種結(jié)合形式的配體主要是BMP,TβRⅠ和TβRⅡ同時與配體結(jié)合。在大多數(shù)情況下,TβRⅡ和TβRⅠ并不直接接觸,但通過與配體的結(jié)合之后能夠緊密聯(lián)系在一起。TGF-β在與受體結(jié)合后形成TβRⅠ-TGF-β-TβRⅡ異源四聚體,在TGF-β信號通路中將信號從胞膜外傳入胞核過程中發(fā)揮重要作用。TβRⅢ主要是β-聚糖和內(nèi)皮因子。雖然目前尚未發(fā)現(xiàn)通過TβRⅢ激活的細(xì)胞內(nèi)信號通路,但TβRⅢ確實能起到清除活化的TGF-β的功能。TβRⅢ的功能與其存在形式有關(guān),當(dāng)TβRⅢ以溶解形式存在時,可作為抑制劑抑制TGF-β結(jié)合至TβRⅡ上;但當(dāng)TβRⅢ結(jié)合到細(xì)胞膜表面時,它們又能協(xié)助TGF-β與TβRⅡ的結(jié)合[1]。由此推測,TβRⅢ可能在TGF-β信號途徑的負(fù)反饋調(diào)節(jié)中發(fā)揮一定功能。另外,TβRⅢ還能抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、浸潤、生長和血管的發(fā)生,顯示出TβRⅢ在腫瘤治療中的潛在應(yīng)用價值[8]。
1.Smad分子的命名:1995年,Sekelsky等[9]在果蠅遺傳學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)了能補(bǔ)救Dpp分子基因dpp缺失突變的分子,命名為Mad(mothers against dpp),并證實Mad蛋白參與了TGF-β的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。不久在線蟲克隆出Mad相關(guān)基因,因這些基因突變可導(dǎo)致軀體變小(small body size),將其命名為Sma2、Sma3、Sma4。Sma是Mad的同源物,因此將他們統(tǒng)一命名成Smad蛋白家族。Smad蛋白一般由400~500個氨基酸殘基構(gòu)成,分子質(zhì)量約為42kDa~60kDa。
2.Smad分子的分類:根據(jù)Smad蛋白結(jié)構(gòu)和功能相似性,將其分為3類:①受體調(diào)控型Smad(receptor-regulated Smad,R-Smad),包括Smad1、2、3、5、8。R-Smad分子C端具有特征性絲氨酸基序(SSXS motif),可被活化的TβRⅠ磷酸化。該組Smad分子決定了配體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的特異性;②共用型Smad(common Smad,Co-Smad),Co-Smad在脊椎動物中只有Smad4,所有TGF-β超家族中的信號分子在進(jìn)入細(xì)胞核之前,均需要與Smad4結(jié)合;③抑制型Smad(inhibitory smad,I-smad),包括Smad6、7。I-smad可以與R-Smad競爭結(jié)合活化的TβRⅠ,從而在TGF-β家族成員的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮負(fù)調(diào)控效應(yīng)。
3.Smad分子的結(jié)構(gòu)與功能:R-Smad和Smad4包含兩個高度保守的結(jié)構(gòu)域:即位于N端的Mad同源區(qū)1(MH1)和C端的Mad同源區(qū)2(MH2)。MH1和MH2由一保守度稍低,富含脯氨酸的連接區(qū)分隔開來。除Smad2外,R-Smad和Smad4的MH1結(jié)構(gòu)域都能直接與DNA結(jié)合。連接區(qū)存在絲裂原活化蛋白激酶(MAPKS)、糖原合成酶-3β(GSK-3β)、泛素連接酶Smurf的連接位點,因此推測連接區(qū)是TGF-β信號通路與其他信號通路發(fā)生交匯對話(crosstalk)以及對TGF-β信號通路進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部位[10]。而在I-Smad中,并無典型的MH1結(jié)構(gòu),這正是I-Smad發(fā)揮抑制作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。位于Smad分子C端的MH2結(jié)構(gòu)域有一特征性絲氨酸基序(SSXS motif),可被TβRⅠ識別并磷酸化,介導(dǎo)了Smad分子與受體之間、Smad與Smad分子之間以及Smad分子與轉(zhuǎn)錄因子相互作用。
1.TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本過程:TGF-β在細(xì)胞內(nèi)以無活性的形式合成與分泌,無活性的TGF-β必須經(jīng)過額外的刺激活化之后才能與TGF-β受體結(jié)合并表現(xiàn)出生物學(xué)活性。因為TβRⅠL45環(huán)(L45 Loop)和各R-Smad亞型L3環(huán)(L3 Loop)氨基酸序列的微小差異,TGF-β家族的信號通路可以分為明顯不同的兩條:TGF-β-活化素-nodal支(TGF-β-activin-nodal branch),信號通過ALK4、ALK5、ALK7,激活下游的Smad2/3分子;骨形成蛋白-生長分化因子支(BMP-GDF-branch),信號通過ALK1、ALK2、ALK3、ALK6激活下游的Smad1、Smad5和Smad8分子[11]。在TGF-β信號通路中,活化的TGF-β首先結(jié)合TβRⅡ,隨后與TβRⅠ二聚體形成活化的信號復(fù)合物,TβRⅡ激酶區(qū)引起TβRⅠ-GS結(jié)構(gòu)域磷酸化并活化?;罨腡βRⅠ與胞質(zhì)內(nèi)以同源寡聚體存在的Smad2/3分子短暫結(jié)合,使Smad2/3分子C端的SSxS基序中兩個絲氨酸殘基磷酸化而激活,并與Smad4結(jié)合形成異源六聚體進(jìn)入胞核,作為轉(zhuǎn)錄因子單獨(dú)或與其他DNA結(jié)合蛋白共同激活特定靶基因的轉(zhuǎn)錄。完成轉(zhuǎn)錄之后,Smad復(fù)合物能夠解離,磷酸化R-Smads被細(xì)胞核內(nèi)的磷酸酶(例如PPM1A/PP2C)脫去磷酸基,使這些R-Smads分子重新回到細(xì)胞質(zhì)中,形成一個“Smad循環(huán)”[12]。
2.TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)
(1)TGF-β受體活化的調(diào)節(jié):TGF-β受體活化過程中,磷酸化發(fā)揮了重要作用。TβRⅡ首先需要自身磷酸化其氨基酸殘基中Ser213、Ser409才能被組成性激活,其后與TβRⅠ相互作用并激活TβRⅠ[13]。在與TGF-β反應(yīng)之后,TβRⅠ也能發(fā)生酪氨酸殘基的磷酸化[14]。除了磷酸化作用,胞質(zhì)內(nèi)的一些低分子蛋白質(zhì)也對TGF-β受體活化具有重要調(diào)節(jié)效應(yīng)。親免蛋白FKBP12是一種對TGF-β信號通路起負(fù)調(diào)控作用的胞質(zhì)蛋白,其發(fā)揮抑制作用的機(jī)制是FKBP12能夠與TβRⅠ的GS結(jié)構(gòu)域結(jié)合,覆蓋了TβRⅡ磷酸化位點并能穩(wěn)定無活性的TβRⅠ結(jié)構(gòu)。FKBP12亦能以一種活化素依賴的方式與Smad7相互作用,在TβRⅠ上形成FKBP12-Smad7復(fù)合物,因此FK-BP12可作為Smad7-Smurf1復(fù)合物的銜接蛋白促進(jìn)TβRⅠ的泛素化降解[15]。STRAP可與TGF-β受體以及Smads2、3、7相互作用,它通過穩(wěn)定Smad7與受體的結(jié)合,干擾Smad2/3與TβRⅠ結(jié)合,或者通過募集受體磷酸酶,從而在TGF-β信號通路中發(fā)揮負(fù)調(diào)控作用[16]。有資料證實,攜帶FYVE結(jié)構(gòu)域的SARA (Smad anchor for receptor activation)通過將Smad2/3轉(zhuǎn)移給受體復(fù)合物,能夠促進(jìn)TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[17]。SARA不僅可控制Smad2的亞細(xì)胞定位,還促進(jìn)Smads2與TβRⅠ相互作用。熱休克蛋白90通過與Ⅰ、Ⅱ型受體的相互作用也參與了對TGF-β受體活化的正向調(diào)節(jié)過程[18]。另據(jù)報道,PPP家族的磷酸酶亦參與了TGF-β受體活化的調(diào)控[19]。PPP家族成員結(jié)構(gòu)中包含有催化亞基和高度可變的調(diào)節(jié)亞基,因此代表了幾百種蛋白絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶的活性。PPP家族成員中蛋白磷酸酶1(PP1c)是對Dpp信號通路產(chǎn)生負(fù)調(diào)控效應(yīng)的調(diào)節(jié)因子。PP1c通過一特殊的基序結(jié)合到SARA上并定位于Dpp受體復(fù)合物,干擾PP1c與SARA的相互作用從而導(dǎo)致DppⅠ型受體的磷酸化水平增高。在TGF-β信號途徑中,Smad7可與GADD34(growth arrest and DNA damage protein)相互作用,GADD34是人類PP1全酶的調(diào)節(jié)亞基。Smad7-GADD34復(fù)合物能募集PP1的催化亞基對TβRⅠ產(chǎn)生去磷酸化作用,在TGF-β信號通路中發(fā)揮負(fù)反饋作用[20]。Smad7介導(dǎo)的TβRⅠ去磷酸化作用是TGF-β信號通路有效的負(fù)反饋機(jī)制。
(2)R-Smad的調(diào)節(jié):TβRⅠ對R-Smad分子C端SSXS基序的磷酸化是R-Smad分子活化的關(guān)鍵步驟,在細(xì)胞核中,主要通過兩種機(jī)制調(diào)節(jié)R-Smad的功能:磷酸酶介導(dǎo)的去磷酸化作用以及泛素依賴的R-Smad降解。PPM1A/PP2Cα是Smad2/3 SSXS基序特異性磷酸酶。PPM1A過表達(dá)取消了TβRI組成性激活誘導(dǎo)的Smad2/3磷酸化作用,而shRNA介導(dǎo)的PPM1A沉默延長了Smad2/3 SSXS基序磷酸化的持續(xù)時間。而且,PPM1A結(jié)合到磷酸化Smad2/3上,協(xié)助去磷酸化Smad2/3從胞核轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)[12]。最近,有資料證實,PTEN作為PPM1A的輔助因子參與了TGF-β信號通路的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。PTEN主要通過與PPM1A形成一穩(wěn)定的復(fù)合物,避免TGF-β誘導(dǎo)的PPM1A降解。因此,PTEN通過穩(wěn)定PPM1A促進(jìn)Smad2/3的去磷酸化效應(yīng)。
除了磷酸酶,R-Smad還受到泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路(UPP)的調(diào)控。Smurf1,Smurf2以及相關(guān)的NEDD4-2都是E3泛素連接酶亞家族的成員,參與了TβRⅠ及R-Smad的泛素化和降解。爪蟾與人的Smurf1之間有91%的同源性,優(yōu)先與Smad1、5連接區(qū)域的PPXY結(jié)構(gòu)域結(jié)合,獨(dú)立誘導(dǎo)Smad1、5的泛素化和降解。Smurf2可與Smad1、2結(jié)合,但不與Smad4結(jié)合,優(yōu)先與核內(nèi)磷酸化的Smad2結(jié)合并介導(dǎo)其降解。Smad3還能與Smurf2和NEDD4-2結(jié)合,但Smad3并不能夠被這些HECT類的E3泛素連接酶降解。另有研究表明,Smurf2可下調(diào)Smad1、2表達(dá)水平,但不影響Smad3的表達(dá)。Smad2在核內(nèi)的聚集最終導(dǎo)致其多聚泛素化以及隨后被蛋白水解酶復(fù)合體所降解。Smurf2也可通過Smad7與TGF-β受體復(fù)合物結(jié)合,進(jìn)而引起受體和Smad7的降解。Smad2-Smurf2復(fù)合物還能誘導(dǎo)SnoN的降解,該過程受到后期促進(jìn)因子(anaphase-promoting complex,APC)和UbcH5泛素偶聯(lián)酶(E2)的介導(dǎo)。
(3)I-Smad對TGF-β信號通路的調(diào)節(jié):ISmad包括Smad6、7,其結(jié)構(gòu)不同于R-Smad和Co-Smad,它們具有獨(dú)特的MH1結(jié)構(gòu)域,并且缺乏C末端的磷酸化位點。Smad6、7是TGF-β/BMP信號通路負(fù)反饋環(huán)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。它們能通過競爭性抑制,與TβRⅠ形成穩(wěn)定的復(fù)合物,抑制R-Smad的磷酸化;或者通過募集E3泛素連接酶(Smurf1/2),造成TβRⅠ的泛素化降解。另外,Smad6、7能與轉(zhuǎn)錄抑制因子相互作用,或干擾R-Smad-DNA復(fù)合物的形成,從而在細(xì)胞核內(nèi)抑制TGF-β/BMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
除了經(jīng)典的TGF-β/Smad信號通路,TGF-β還能以非Smad信號途徑的方式激活MAPK信號通路、Rho樣GTPase信號通路和PI3K/Akt信號通路。
在受體酪氨酸激酶(RTK)/Ras/胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中,TGF-β與RTK結(jié)合可誘導(dǎo)RTK的二聚體化并激活,進(jìn)一步引起RTK胞質(zhì)部分的多個酪氨酸殘基磷酸化。這些磷酸化的酪氨酸殘基能夠作為具有SH2或PTB結(jié)構(gòu)域的信號分子(例如Src和Grb2)的結(jié)合位點。Grb2作為銜接蛋白,在沒有配體刺激的情況下在胞質(zhì)中與Sos結(jié)合。RTK活化后,Grb2/Sos復(fù)合物經(jīng)由Grb2的SH2結(jié)構(gòu)域或通過另外一個銜接蛋白Shc,與RTK的酪氨酸殘基作用,Sos催化GDP生成GTP活化了Ras,活化的Ras與Raf結(jié)合,從而激活包括MEK和ERK在內(nèi)的MAPK級聯(lián)反應(yīng)。TGF-β除了通過RTK/Ras/ERK激活MAPK信號途徑,還可經(jīng)由TRAF6-TAK1- JNK/p38激活MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。MAPK活化后再激活一系列蛋白分子(主要是細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子),對細(xì)胞的生存、分化、增殖及凋亡等方面發(fā)揮重要調(diào)控作用。此外,TGF-β通過Par6-Smurf1-RhoA激活Rho樣GTPase信號通路,或通過激活PI3K/Akt/mTOR信號通路,在上皮向間質(zhì)過度、成纖維細(xì)胞增殖以及形態(tài)改變等方面發(fā)揮一定作用。
TGF-β信號通路雖然簡單,但對生物體多種生命過程的調(diào)節(jié)卻是必不可少的。除了經(jīng)典的TGF-β/Smad信號通路之外,TGF-β還能以細(xì)胞類型依賴的方式與其他的信號途徑(例如MAPKs,PI3K/ Akt,RhoA/Cdc42等)產(chǎn)生交匯對話,使TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)更具有復(fù)雜性、多樣性和可調(diào)控性。
1.TGF-β信號通路與MAPK通路之間的交匯對話:研究證實,Smad蛋白的連接區(qū)是RTK/MAPK信號通路與TGF-β信號通路發(fā)生整合的關(guān)鍵平臺。Smad蛋白的連接區(qū)結(jié)構(gòu)上連接松散,并高度可變,使它很容易與各種蛋白激酶接近。該連接區(qū)富含絲氨酸、蘇氨酸和脯氨酸殘基,并能優(yōu)先地被脯氨酸定向的蛋白激酶(例如MAPKs和GSK3-β)磷酸化。最近發(fā)現(xiàn)Smad3連接區(qū)的3個氨基酸殘基(Thr178,Ser203和Ser207)是ERK1/2磷酸化的位點,ERK介導(dǎo)這些位點的磷酸化抑制了Smad3的轉(zhuǎn)錄活性,但對Smad3進(jìn)入細(xì)胞核卻并沒有影響。GSK3-β結(jié)構(gòu)與MAPKs相似,能選擇性地磷酸化Smad3連接區(qū)的Ser203。GSK3-β對Smad3連接區(qū)的磷酸化似乎并不影響Smad3的定位或活性,GSK3-β在TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的作用還有待證實。MAPKs(尤其是ERK1/2)可磷酸化Smad1/5的連接區(qū),幾乎完全阻斷Smad1/5的核轉(zhuǎn)位。Smad1/5連接區(qū)的多個絲氨酸/蘇氨酸殘基被ERK和GSK3-β磷酸化,形成Smad1/5特異性E3泛素連接酶Smurf1的錨定位點。Smurf1與Smad1/5連接不僅誘導(dǎo)Smad1/5的泛素化降解,還封閉了它們與核孔復(fù)合體的相互作用,因此阻止Smad1/5的核轉(zhuǎn)錄[10]。MAPKs對Smad2/3和Smad1/5作用的差異可能緣于它們的連接區(qū)氨基酸序列不同所致。
2.TGF-β信號通路與PI3K/Akt信號通路的交匯對話:PI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)可抑制TGF-β介導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期停滯,有趣的是,Smad3而非Smad2才是PI3K/Akt抑制的主要對象。PI3K/Akt對Smad3的抑制反應(yīng)主要通過3種機(jī)制:①PI3K/Akt經(jīng)TGF-β受體調(diào)節(jié)Smad3的活化;②PI3K活化后通過錨定在質(zhì)膜上的Akt“扣留”Smad3,從而阻斷Smad3的核轉(zhuǎn)位;③PI3K/Akt通過下調(diào)Smad3發(fā)揮功能所必須的核因子發(fā)揮對Smad3的抑制功能。值得注意的是,PI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程亦受到TGF-β的調(diào)節(jié)。例如,TGF-β活化時使Akt活性增加,從而使TGF-β信號通路與PI3K/Akt信號途徑之間的交匯對話更具有雙向性。
業(yè)已明確,TGF-β是調(diào)節(jié)各種細(xì)胞生理過程的重要細(xì)胞因子,參與了諸如細(xì)胞增殖、分化、凋亡、黏附和遷移等多方面功能的調(diào)節(jié)。TGF-β信號通路在不同水平受到精密的調(diào)控,其調(diào)節(jié)功能障礙與人類多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)。Smad蛋白作為TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中關(guān)鍵的信號分子,對維持細(xì)胞的正常功能發(fā)揮重要作用。除了Smad蛋白,TGF-β信號途徑還以非Smad蛋白的方式參與細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)。另外,TGF-β信號通路還與其他的信號途徑之間存在交匯對話,使TGF-β信號通路更具有復(fù)雜性、多樣性和可調(diào)控性。由于TGF-β具有廣泛的生理作用與病理效應(yīng),因此深入了解其確切信號轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)節(jié)、Smad蛋白功能以及與其他信號通路間的相互作用,進(jìn)而精確控制TGF-β的功能,這對于實現(xiàn)在分子水平干預(yù)人類多種疾病的目的具有重要意義。
1Taylor AW.Review of the activation of TGF-β in immunity[J].J Leukoc Biol,2009,85(1):29-33
2Horwitz DA,Zheng SG,Gray JD.Natural and TGF-beta-induced Foxp3+CD4+CD25+regulatory T cells are not mirror images of each other[J].Trends Immunol,2008,29(9):429-435
3Schmierer B,Hill CS.TGFbeta-SMAD signal transduction:molecular specificity and functional flexibility[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2007,8(12):970-982
4Wu MY,Hill CS.TGF-β superfamily signaling in embryonic development and homeostasis[J].Dev Cell,2009,16(3):329-343
5Roberts AB,Lamb LC,Newton DL,et al.Transforming growth factors:isolation of polypeptides from virally and chemically transformed cells by acid/ethanol extraction[J].Proc Natl Acad Sci USA,1980,77:3494-3498
6Rifkin DB.Latent transforming growth factor-β(TGF-β)binding proteins:orchestrators of TGF-β availability[J].J Biol Chem,2009,284(25):16872-16881
7Liu T,F(xiàn)eng XH.Regulation of TGF-β signaling by protein phosphatases[J].Biochem J,2010,430(2):191-198
8Gatza1 CE,Oh SY,Blobe GC.Roles for the typeⅢTGF-β recep-tor in human cancer[J].Cell Signal,2010,22(8):1163-1174
9Sekelsky JJ,Newfeld SJ,Raftery LA,et al.Genetic characterization and cloning of mothers against dpp,a gene required for decapentaplegic function in Drosophila melanogaster[J].Genetics,1995,139 (3):1347-1358
10Sapkota G,Alarcon C,Spagnoli FM,et al.Balancing BMP signaling through integrated inputs into the Smad1 linker[J].Mol Cell,2007,25(3):441-454
11Miyazawa K,Shinozaki M,Hara T,et al.Two major SMAD pathways in TGF-β superfamily signalling[J].Genes Cells,2002,7(12): 1191-1204
12Lin X,Duan X,Liang YY,et al.PPM1A functions as a Smad phosphatase to terminate TGFβ signaling[J].Cell,2006,125(5):915-928
13Luo K,Lodish HF.Positive and negative regulation of type II TGF-beta receptor signal transduction by autophosphorylation on multiple serine residues[J].EMBO J,1997,16(8):1970-1981
14Lee MK,Pardoux C,Hall MC,et al.TGF-beta activates Erk MAP kinase signalling through direct phosphorylation of ShcA[J].EMBO J,2007,26(17):3957-3967
15Yamaguchi T,Kurisaki A,Yamakawa N,et al.FKBP12 functions as an adaptor of the Smad7-Smurf1 complex on activin type I receptor[J].J Mol Endocrinol,2006,36(3):569-579
16Datta PK,Moses HL.STRAP and Smad7 synergize in the inhibition of transforming growth factor beta signaling[J].Mol Cell Biol,2000,20(9):3157-3167
17Tsukazaki T,Chiang TA,Davison AF,et al.SARA,a FYVE domain protein that recruits Smad2 to the TGFbeta receptor[J].Cell,1998,95(6):779-791
18Wrighton KH,Lin X,F(xiàn)eng XH.Critical regulation of TGF-beta signaling by Hsp90[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2008,105(27): 9244-9249
19Bennett D,Alphey L.PP1 binds Sara and negatively regulates Dpp signaling in Drosophila melanogaster[J].Nat Genet,2002,31(4): 419-423
20Shi W,Sun C,He B,et al.GADD34-PP1c recruited by Smad7 dephosphorylates TGFbeta type I receptor[J].J Cell Biol,2004,164 (2):291-300
(收稿:2012-02-22)
國家自然科學(xué)基金資助項目(30971192,81130035,81071545);國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃基金項目資助(2012CB518102)
100048北京,解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院全軍燒傷研究所(秦慶華、姚詠明);510515廣州,南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院(秦慶華)
姚詠明,教授,博士生導(dǎo)師,電子信箱:c_ff@sina.com