結構生物化學/TGFβ 和整合素

TGFβ 轉化生長因子β是一種控制許多細胞反應的蛋白質。TGFβ 是一種重要的多功能細胞因子。TGFβ 有三種類型：TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3。這些亞型具有相似的功能特性，這些特性不重疊且具有不同的表型。此外，這些形式由許多不同的細胞型別表達，並且許多細胞能夠對 TGFβ 產生反應。TGFβ 亞型由單獨的基因編碼。該蛋白質以其非活性形式產生，直到整合素啟用 TGFβ，使其能夠與其受體結合，從而啟用導致基因轉錄調節的訊號級聯反應。實驗室中已經對許多不同的過程進行了實驗，以啟用 TGFβ，例如熱、酸性 pH 值、活性氧和蛋白酶。重要的是，TGFβ 以其非活性形式產生，這確保了 TGFβ 的強大作用僅在適當的環境和時間內顯現。

TGFβ 訊號通路 啟用的 TGFβ 結合到 TGFβRII。然後，TGFβII 磷酸化 TGFβRI 以啟用細胞質結構域的激酶活性。這形成了 TGFβ 連線的四聚體受體複合物。啟用的細胞質結構域磷酸化 Smad2 或 Smad3。然後，磷酸化的 Smad2/3 複合物與 Smad4 結合並遷移到細胞核。接下來，Smad2/3/4 複合物與 Smad 反應元件結合。這既可以啟動基因轉錄，也可以抑制基因轉錄。這條通路可以透過 Smad7 與 Smad2/3 競爭結合 TGFβ 來抑制。此外，TGFβ 可以啟動的其他通路包括 MAPK、Wnt、Notch 和 PI3K。

整合素 - TGFβ 的啟用劑 整合素是一個大的細胞粘附和訊號受體家族。有兩個亞基，α 和 β，它們結合在一起形成異二聚體 I 型跨膜受體。整合素有六種型別：αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8、α8β1。αvβ3 和 αvβ5 整合素在成纖維細胞中啟用 TGFβ。對具有缺陷性 αvβ3 和 αvβ5 的小鼠的研究表明，自身免疫性疾病硬皮病。這些整合素的表達增加導致肺成纖維細胞向肌成纖維細胞的分化，這在肺纖維化中起作用。另一方面，整合素 αvβ6 通常在上皮細胞中表達。在研究中，不表達 αvβ6 的小鼠表現出皮膚和肺的輕度炎症表型。這表明 αvβ6 有助於皮膚和肺細胞控制免疫穩態。整合素 αvβ8 是在大多數細胞型別中表達的整合素。不具有 αvβ8 的小鼠確實具有與轉化生長因子β形成 αvβ8 複合物，這會導致腦部疾病。這些小鼠還會遇到的其他問題包括顎裂和慢性肺病。因此，結果表明 αvβ8 與 TGFβ 的複合物在控制神經血管發育中很重要。更多結果表明該複合物影響免疫系統的穩態。

整合素啟用 TGFβ TGFβ 透過蛋白酶依賴性和非依賴性機制被整合素啟用。為了使 TGFβ 與其受體結合，該蛋白必須改變其形狀，以避免被 LAP 遮蔽。潛在的 TGFβ 複合物透過與整合素 αvβ3 或 αvβ5 受體相互作用而與 ECM 結合。這將導致 TGFβ 蛋白改變其形狀。然後，αvβ8 與潛在的 TGFβ 結合，這將導致 LAP 的裂解和活性 TGFβ 的釋放，從而向其他細胞傳送訊號。

參考文獻 Worthington，John J.，Joanna E. Klementowicz 和 Mark A. Travis。“TGFβ：被整合素喚醒的沉睡巨人。”《生物化學科學趨勢》（2010）：n. pag。列印。