Smad7对Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用

研究人永生化支气管上皮BEP2D细胞中,作为Smad蛋白家族的抑制分子,Smad7对TGF-β信号通路中Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用.培养BEP2D细胞,瞬时转染Smad7真核表达载体pCISmad7.neo,TGF-β刺激,提取细胞核蛋白及总蛋白,用Western blot方法比较瞬时转染Smad7基因前后细胞核中Smad2、Smad3、Smad4蛋白表达的差异.结果,Smad3在TGF-b作用下有明显的核转位;转染Smad7后Smad3、Smad4的核转位显受到抑制.表明在BEP2D细胞中,Smad7对TGF-β/Smads信号通路的拮抗作用主要通过抑制Smad3的活化、Smad3/Smad4异源复合物的形成及核转位,从而拮抗TGF-β对细胞的生长抑制效应.     

Smad蛋白信号网络

Smad蛋白家族是近年来发现的新的细胞内信号转导蛋白,哺乳类中共发现了有8种不同的Smad蛋白,可分为3个不同的亚族：R—Smad、Co—Smad和I—Smad。Smad蛋白在TGF—β超家族成员的信号转导中具有重要的作用。TGF—β超家族的二聚配体与细胞膜表面的Ⅱ和I型丝氨酸／苏氨酸激酶受体结合形成异四聚复合体。活化后的I型受体使R—Smad磷酸化,磷酸化的R—Smad与Co—Smad形成异聚复合体,进入细胞核,与其它转录协同子和抑制子共同调节靶基因的转录。此外,Smad蛋白还与其官信号通路相互作用。     

用酵母双杂交系统研究Smad3和Smad4的相互作用

Ｓｍ ａｄ３ 和 Ｓｍ ａｄ４ 是将 Ｔ Ｇ Ｆ β的信号从细胞外传递到细胞核内的重要的信号传导蛋白． Ｔ Ｇ Ｆ β与其受体结合后,激活受体的磷酸激酶,使 Ｓｍ ａｄ３ 发生磷酸化,活化的 Ｓｍ ａｄ３ 与 Ｓｍ ａｄ４ 结合,形成异源复合物,进入到核中．然后 Ｓｍ ａｄ４ 以 Ｄ Ｎ Ａ 结合蛋白的形式与特定的 Ｄ Ｎ Ａ 结合,将 Ｔ Ｇ Ｆ β的信号传到核内．激活转录,诱导背中胚层的形成,抑制细胞的分化等．经研究利用酵母双杂交试验,鉴定了 Ｓｍ ａｄ３ 和 Ｓｍ ａｄ４ 相互作用的功能区域．构建 Ｓｍ ａｄ３ 和 Ｓｍ ａｄ４ 的 Ｃ 端、 Ｎ 端和中间连接区的突变体,将这些突变体克隆到 ｐ Ｇ Ａ Ｄ４２４ 和 ｐ Ｇ Ｂ Ｔ９ 载体中,并转化到 Ｈ Ｆ７ Ｃ 酵母中．通过 Ｌｅｕ－ ／ Ｔｒｐ－ ／ Ｈｉｓ－ Ｓ Ｄ 平板上菌落的形成,和 Ｘ－ ｇａｌ显色反应鉴定转化到酵母中的两个克隆质粒的相互作用．结果显示 Ｓｍ ａｄ４ 与 Ｓｍ ａｄ３ 异源相五作用时,主要是通过 Ｓｍ ａｄ４ 的中间连接区．在同源作用时, Ｓｍ ａｄ３ 是通过 Ｃ 端,而 Ｓｍ ａｄ４ 是通过中间连接区进行的．     

心脏Smad蛋白的研究进展

Smad蛋白家族是将TGF-β超家族成员与其受体结合后产生的信号从胞质传至细胞核内的中介分子,在心肌纤维化、心肌细胞肥大、凋亡及心脏发育等过程中发挥重要作用.本文就Smad在心脏中的各种不同效应,以及与Smad相关的转录因子、激酶等作一简要综述.     

Smad4蛋白的研究进展

Smad4是一种抑癌基因,其主要功能是参与转化生长因子(TGF-β)超家族的细胞内信号转导,在TGF-β超家族的信号转导途径中处于中枢地位,近年来国内外对其研究非常活跃。本介绍了Smad4蛋白的结构、功能及其与肿瘤等疾病的关系。     

A single missense mutant of Smad3 inhibits activation of both Smad2 and Smad3, and has a dominant negative effect on TGF-β signals

A missense mutation of Smad2 identified in cancer cells was reconstructed on the corresponding residue of Smad3. This mutant, Smad3D407E, was not phosphorylated by the constitutively active form of type I receptor for transforming growth factor-β (TGF-β), and inhibited the phosphorylation of co-expressed wild-type Smad2 and Smad3. This mutant also had a dominant negative effect on the growth inhibition of HaCaT cells and on the expression of p3TP-lux reporter gene induced by TGF-β. However, it did not alter the phosphorylation of Smad1 induced by the constitutively active form of the bone morphogenetic protein type IA receptor. These findings showed that a single missense mutation in Smad3 could specifically block TGF-β signals by preventing activation of both Smad2 and Smad3.     

Smad通路UPP依赖性的蛋白质降解机制

Smad通路是TGF—β信号转导的主要通路。Smad是细胞内信号转导通路中的胞液递质,调节细胞生长、分化。它由配体结合的跨膜受体激活,随机通过细胞质进入细胞核,在细胞核中作为转录因子激活TGF-β靶基因的表达。泛素-蛋白酶体通路（ubiquitin proteasome pathway,UPP）是一种细胞胞质和核内蛋白ATP依赖性的非溶酶体降解机制．具有高度选择性地进行细胞内蛋白质的降解。该文重点介绍Smad通路的泛素-蛋白酶体通路依赖性的蛋白质降解机制。     

Dynamics of TGF-β/Smad signaling

The physiological responses to TGF-β stimulation are diverse and vary amongst different cell types and environmental conditions. Even though the principal molecular components of the canonical and the non-canonical TGF-β signaling pathways have been largely identified, the mechanism that underlies the well-established context dependent physiological responses remains a mystery. Understanding how the components of TGF-β signaling function as a system and how this system functions in the context of the global cellular regulatory network requires a more quantitative and systematic approach. Here, we review the recent progress in understanding TGF-β biology using integration of mathematical modeling and quantitative experimental analysis. These studies reveal many interesting dynamics of TGF-β signaling and how cells quantitatively decode variable doses of TGF-β stimulation.     

修复相关基因Smad3的研究进展

修复相关基因Smad3及其产物对创面愈合非常重要。Smad3基因的失控可能是创面愈合延迟,不愈合或过度愈合（增生瘢痕形成）的真正原因, Smad３蛋白通过介导β转化生长因子（TGF－β）的细胞内信号传递和调节角化细胞及单核细胞的功能,发挥其生物学活性。     

RNA干扰对Smad7基因的抑制作用

小分子干扰RNA(siRNAs)可以高效、特异地阻断体内同源基因的表达,促进同源mRNA降解,称为RNA干扰(RNAi)。本研究旨在探讨Smad7基因的siRNAs是否能抑制基因的表达。利用RNA干扰技术,设计并合成了针对Smad7基因的siRNAs,用脂质体转染法瞬时转染BEP2D和BERP35T2细胞,用Northern blot法检测RNAi效应;同时设计并合成了绿色荧光蛋白(GFP)的siRNAs,瞬时转染稳定表达绿色荧光蛋白的BERP35T2细胞,检测荧光强度有无改变。结果表明RNA干扰技术能明显抑制Smad7基因的表达,并能显减弱绿色荧光的表达强度,为进一步研究Smad7基因功能及TGF-β信号转导通路奠定了基础。     

逆转肾小管上皮细胞转分化的Smad信号转导机制

肾小管上皮细胞转分化(tubular epithelial to menchymal transdifferentiation,EMT)是肾小管间质纤维化的重要病理机制之一。致纤维化细胞因子TGF-β通过几种信号转导途径调节EMT,其中TGF-β/Smads信号通路发挥核心作用。目前研究表明,Smad7、HGF、BMP-7等可通过调控Smads信号通路而逆转EMT,这为肾间质纤维化的防治提供了新的思路。该文主要介绍TGF-β/Smads信号通路在EMT发生的作用,以及Smad7、SnoN、HGF、BMP-7等分子是如何通过抑制Smads信号通路而发挥逆转EMT作用的。     

BMP/Smad信号通路与哺乳动物卵泡发生

BMPs属于TGF-b超家族成员, 在调节哺乳动物的生长、细胞增殖和分化等方面有很广泛的生物学功能。越来越多的证据显示, BMPs在雌性哺乳动物生殖, 尤其在卵泡发生过程中发挥重要作用。Smads蛋白是BMP家族细胞内信号转导分子, 可将BMPs胞外信号从细胞膜传递入细胞核。文章对BMPs、BMP/Smad信号通路和BMP如何被调节进行概述, 并重点对BMP/Smad信号通路在卵泡发生过程中所起的调控作用进行综述。     

Smad3基因剔除小鼠血清酶活性的变化

目的　探讨Smad3基因对剔除小鼠血清酶活性的影响。方法　采用荷兰半自动生化分析仪对 35日龄、70日龄、6月龄的三种不同基因型的小鼠的ALP、AST、ALT、CK、LDH L进行测定。结果　纯合型小鼠各项指标较野生型高 ,且表现出ALP随着年龄的增长而降低 ;AST、ALT、CK、LDH L随着年龄的增长而增高。结论　Smad3基因的剔除对小鼠的血清酶活性有一定的影响 ,为该小鼠的进一步研究提供基础。     

鼻咽癌患者的Smad2/4基因突变分析

利用PCR—SSCP银染技术对30例鼻咽癌患的Smad2／4基因的所有外显子进行突变分析,以探讨Smad2/4基因与鼻咽癌发病的可能相互关系。结果在所有病例的所有外显子上没有发现任何类型的突变。Smad2/4基因可能不是鼻咽癌的易感基因,TGF-β／Smad2/4信号通路可能不参与鼻咽癌的发病。     

The Smad pathway in transforming growth factor-β signaling

The transforming growth factor b (TGF-b) superfamily comprises a great number of structurally related polypeptide growth factors, such as TGF-bs, activins, inhibins, bone morphogenic proteins (BMPs), growth differentiation factors (GDFs), M黮lerian inhibitory substance, and glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF), etc[1]. The TGF-b superfamily members are multifunctional agonists involved in a broad spectrum of biological processes such as cell proliferation and differentiation, e…