TGF-βシグナル伝達

トランスフォーミング成長因子β ((TGF-β)スーパーファミリーシグナル伝達は、増殖、分化、遊走を含む細胞プロセス、ならびに胚発生、血管形成、および創傷治癒を含む生理学的プロセスの遍在性かつ必須の調節因子である。これらのシグナル伝達のメンバーの発現の変化は通常ヒトの疾患を引き起こす。

TGF-βスーパーファミリーは、 アクチビン/インヒビンファミリー、 骨形成タンパク質(BMP)、 成長分化因子(GDF)TGF-βサブファミリー(TGF-β)、およびグリア細胞由来神経栄養因子(GDNF) ファミリーを含む多数のタンパク質からなる。

TGF-β(またはTGF-βタンパク質)と骨形成タンパク質(BMP)はTGF-βスーパーファミリーの2つの主要な分岐であり、そしてこれらのリガンドは、さまざまな生物において非常に多様なシグナル伝達を誘発する。TGF-βファミリーのメンバーは、培養中のいくつかの細胞の増殖を刺激することができるが、阻害的役割を果たすことが多い。いくつかの腫瘍由来細胞でさえも、その増殖を防ぐことができる。

BMPサブファミリーは脊椎動物および無脊椎動物の発達において多くの役割を果たしており、そしてそれらがモルフォゲンとして作用し、空間濃度勾配に従って細胞運命を指示することを可能にする用量依存的応答を含む数多くの面白い特徴を有する。

TGF-beta (TGF-β) Signaling Transduction

サイトカインのTGF-βスーパーファミリーは細胞表面の受容体に結合し、2つのI型受容体と2つのII型受容体を動員して四量体複合体を形成する。活性化TGF-βスーパーファミリー受容体は、受容体のリン酸化からその後の下流シグナルトランスデューサーR-Smad(受容体活性化Smad)のリン酸化と活性化までの一連のリン酸化カスケードを誘導する。

リン酸化R-SmadはSmad4とヘテロオリゴマー(しばしば三量体)複合体(Co-Smad)を形成する。 Smad複合体は核に移入され、標的遺伝子プロモーターに直接結合することにより、および/または細胞型特異的な様式で転写補助因子との相互作用により標的遺伝子の発現を調節する(図1)。

TGF-beta (TGF-β) シグナル伝達に関連する参考文献

1. Kelly J. Gordon, Gerard C. Blobe. Role of transforming growth factor-β superfamily signaling pathways in human disease. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 197–228.
2. Nagathihalli S Nagaraj, Pran K Datta. Targeting the Transforming Growth Factor-β Signaling Pathway in Human Cancer. Expert Opin Investig Drugs. 2010; 19(1): 77–91.