13 o TGF-β Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr 1. Σηματοδότηση μέσω TGFβ Ωρίμανση του μορίου TGFβ Ενεργοποίηση των υποδοχέων TGFβ Οι μεταγραφικοί παράγοντες Smads Η ρύθμιση του μονοπατιού Στη σηματοδότηση του TGFβ δεν συμμετέχουν μόνο οι Smads 2. Ο ρόλος του TGFβ στην καρκινογένεση Επίδραση μιτογόνων παραγόντων στο σηματοδοτικό μονοπάτι του TGF β 3. Το μονοπάτι της ΒΜΡ (Bone morphogenetic protein)
430 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Εκτός από τους διαμεμβρανικούς υποδοχείς με ενδογενή δραστικότητα κινάσης τυροσίνης, τα κύτταρα περιέχουν επίσης διαμεμβρανικούς υποδοχείς με ενδογενή δραστικότητα κινάσης Ser/Thr. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου υποδοχέων είναι οι υποδοχείς του αυξητικού παράγοντα μετασχηματισμού TGF-β (transforming growth factor β). Ο TGFβ ανήκει σε μια κατηγορία εξωκυτταρικών σηματοδοτικών πρωτεϊνών, μεταξύ των οποίων και οι κυτοκίνες. Ο TGF-β είναι μια εκκρινόμενη πρωτεΐνη που αναγνωρίστηκε το 1980 να προκαλεί κακοήθη μετασχηματισμό σε καλλιέργειες μεσεγχυματικών κυττάρων των νεφρών (transforming growth factor). Σύντομα ανακαλύφθηκε ότι μπορεί επίσης να αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Ο TGFβ είναι ανάμεσα στους πιο ισχυρούς ενδογενείς αναστολείς του πολλαπλασιασμού των επιθηλιακών και των λεμφικών κυττάρων καθώς επίσης και στα αρχικά στάδια της ογκογένεσης. Ωστόσο, ανάλογα με τον ιστό και το φυσιολογικό περιβάλλον, ο TGF-β παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη, την ομοιόσταση και την επούλωση των πληγών. 1. Σηματοδότηση μέσω TGF-β Η υπερ-οικογένεια TGFβ των θηλαστικών μπορεί να χωριστεί σε ένα μεγάλο αριθμό υποοικογενειών με 35 δομικά παρόμοιες κυτοκίνες: την υπο-οικογένεια TGFβ, BMP (μορφογενετική πρωτεΐνη των οστών), GDFs (Growth differentiation factors: παράγοντες διαφοροποίησης της ανάπτυξης), activin/inhibin, nodal, myostatin (μυοστατίνη), και AMH (anti-müllerian hormone). Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να παραχθούν από πολλούς κυτταρικούς τύπους (TGFβ) ή μόνο από μερικούς (μυοστατίνη). Μπορεί να είναι ενεργοί από τα πρώτα στάδια της εμβρυικής ανάπτυξης μέχρι και την εφηβεία (ΒΜΡ) ή μόνο για πολύ περιορισμένες περιόδους (ΑΜΗ). Όλες οι ισομορφές TGF-β προσδένονται σε υποδοχείς που είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες με ενσωματωμένη δράση κινάσης σερίνης-θρεονίνης (Ser/Thr). Οι υποδοχείς δηλαδή έχουν μία περιοχή που έχει την ικανότητα να μεταφέρει μια φωσφορική ομάδα από το ΑΤΡ σε κατάλοιπα Ser/Thr. Η δράση κινάσης βρίσκεται στο ενδοκυτταρικό τμήμα του υποδοχέα. Οι υποδοχείς των TGF-β ονομάζονται ΤβR και οι σημαντικότεροι από αυτούς είναι ο ΤβRI και ο ΤβRIΙ. Οι ενεργοποιημένοι υποδοχείς είναι διμερισμένοι, δηλαδή αποτελούνται από δύο ίδιες υπομονάδες. Ωρίμανση του μορίου TGF-β O TGF-β συντίθεται ως πρόδρομη ανενεργή προ-πρωτεΐνη, η οποία αποτελείται από μια προ-προ ΝΗ 2 -τελική περιοχή (pre-region) που έχει το ρόλο σηματοδοτικού πεπτιδίου, μια προ-περιοχή (pro-domain, LAP: latency associated peptide) 50-375 αμινοξέων, και ένα COOτελικό τμήμα που θα αποτελέσει το μονομερές του ενεργού, ώριμου TGF-β. Η διαδικασία ωρίμανσης ξεκινά στο κυτταρόπλασμα, όπου κόβεται το σηματοδοτικό προ-προ-πεπτίδιο. Το υπόλοιπο τμήμα διμερίζεται και ονομάζεται small latent complex (SLC). Το διμερές πρόδρομο μόριο, το οποίο συγκρατείται με δεσμούς S-S, οδηγείται στο trans-golgi, όπου το TGF-β αποκόπτεται από μια furin-like πρωτεάση, ωστόσο, παραμένει συνδεδεμένο στο προ-πεπτίδιο LAP μέσω μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων. Στην προπεριοχή LAP του διμερούς πρόδρομου μορίου, στο οποίο συνδέεται επίσης και η 120-240 kda γλυκοπρωτεΐνη LTBP (Latent TGFβ-binding protein), και το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα ονομάζεται large latent complex (LLC) (Εικόνα 13.1). Το LLC απελευθερώνεται στον εξωκυττάριο χώρο, και με τη βοήθεια της LTBP συνδέεται στην εξωκυττάρια θεμέλια ουσία, όπου παραμένει ανενεργό. Η ενεργοποίηση του TGF-β αρχίζει με την αποσύνδεση του LLC από την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία με τη βοήθεια πρωτεασών. Η σύνδεση της πρωτεΐνης
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 431 της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας θρομβοσπονδίνης στην προ-περιοχή LAΡ, οδηγεί στην απελευθέρωση του ώριμου ομο- ή ετερο-διμερούς TGFβ (Εικόνα 13.2). Small latent complex Εικόνα 13.1 Ωρίμανση του TGF-β. O TGF-β συντίθεται ως πρόδρομη ανενεργή προ-πρωτεΐνη (pre-pro-protein), η οποία αποτελείται από μια προ-προ ΝΗ2-τελική περιοχή (pre-region), μια προ-περιοχή (pro-domain, LAP: latency associated peptide), και ένα COO-τελικό τμήμα που θα αποτελέσει το μονομερές του ώριμου TGF-β. Στη συνέχεια, το σηματοδοτικό προ-προ-πεπτίδιο αποκόβεται και το υπόλοιπο τμήμα διμερίζεται και ονομάζεται small latent complex (SLC). Το διμερές TGF-β κόβεται από μια furinlike πρωτεάση, ωστόσο, παραμένει συνδεδεμένο στο προ-πεπτίδιο LAP μέσω μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων. Στην προ-περιοχή LAP του διμερούς πρόδρομου μορίου, συνδέεται επίσης και γλυκοπρωτεΐνη LTBP (Latent TGFβ-binding protein), και το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα ονομάζεται large latent complex (LLC). Με τη συνεργασία διαφόρων πρωτεασών (furin, throbospondin, transglutaminase, plasmin) ώριμο TGF-β αποκόπτεται..
432 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Εικόνα 13.2 Απελευθέρωση του ώριμου TGF-β. O TGF-β συντίθεται στο κυτταρόπλασμα ως pre-pro-protein (pre-region / pro-domain LAP / ώριμο TGF-β). Στη συνέχεια, το σηματοδοτικό προ-προ-πεπτίδιο αποκόβεται και το υπόλοιπο τμήμα διμερίζεται και ονομάζεται small latent complex (SLC). Το διμερές πρόδρομο μόριο κόβεται από μια furin-like πρωτεάση. Ωστόσο, το ώριμο TGF-β παραμένει συνδεδεμένο στο προ-πεπτίδιο LAP μέσω μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων. Στην προ-περιοχή LAP του διμερούς πρόδρομου μορίου, συνδέεται επίσης και η γλυκοπρωτεΐνη LTBP (Latent TGFβ-binding protein), και το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα ονομάζεται large latent complex (LLC). Το LLC απελευθερώνεται στον εξωκυττάριο χώρο, και με τη βοήθεια της LTBP συνδέεται στην εξωκυττάρια θεμέλια ουσία, όπου παραμένει ανενεργό. Η ενεργοποίηση του TGF-β αρχίζει με την αποσύνδεση του LLC από την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία με τη βοήθεια πρωτεασών. Η σύνδεση της πρωτεΐνης της εξωκυττάριας θεμέλιας ουσίας θρομβοσπονδίνης στην προ-περιοχή LAΡ, οδηγεί στην απελευθέρωση του ώριμου ομο- ή ετερο-διμερούς TGFβ. Τα διαφορετικά σύμπλοκα των υποδοχέων και οι διαφορετικοί προσδέτες Όπως είδαμε, η οικογένεια των TGFβ περιλαμβάνει διάφορες υπο-οικογένειες: την υποοικογένεια των TGF-β/ακτιβίνης/Nodal και την υποοικογένεια των ΒΜΡ (bone morphogenetic protein)/gdfs (growth and differentiation factors)/mis (Mullerian inhibiting substance). Αυτοί οι προσδέτες ενεργοποιούν μια οικογένεια υποδοχέων κινάσες Ser/Thre, η οποία στο ανθρώπινο γονιδίωμα αποτελείται από 12 μέλη (7 τύπου ΤβRI και 5 τύπου TβRII). O ΤβRI ονομάζεται και ALK5 (activin receptor-like kinase -5). Έτσι τα σύμπλοκα των υποδοχέων που μπορεί να δημιουργηθούν είναι αρκετά ώστε να εξαρτάται από αυτά το είδος της απόκρισης του κυττάρου. Δηλαδή ανάλογα με τον προσδέτη ενεργοποιείται ένα διαφορετικό σύμπλοκο υποδοχέων, το οποίο στην συνέχεια, θα φωσφορυλιώσει και τις
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 433 αντίστοιχες πρωτεΐνες Smad οι οποίες με την σειρά τους θα μεταδώσουν το σήμα ώστε να υπάρξει η κατάλληλη απόκριση του κυττάρου. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ένα τρίτο είδος υποδοχέων, οι υποδοχείς τύπου III (TβRIIΙ). Αυτοί διαφέρουν από τους υποδοχείς τύπου I και II, καθώς οι ενδοκυτταρικές περιοχές τους στερούνται οποιουδήποτε μοτίβου αλληλουχίας που θα μπορούσε να εμπλέκεται στη μεταγωγή σήματος. Μια από τις πρωτεΐνες τύπου III, η βηταγλυκάνη, είναι μια διαμεμβρανική πρωτεογλυκάνη. Λειτουργεί σαν συν-υποδοχέας του ActRII και προσδένει inhibin, ένα μέλος της υπερ-οικογένειας TGFβ. Η inhibin αναστέλλει και η ακτιβίνη ενεργοποιεί την έκκριση της FSH από τους βλεννογόνους αδένες του χοίρου. Ο ρόλος της βηταγλυκάνης είναι διεγερτικός της σηματοδότησης ή ανασταλτικός ανάλογα με τις συνθήκες και τον κυτταρικό τύπο. Ο άλλος συμπληρωματικός υποδοχέας είναι η ενδογλίνη (ή CD105), μια διαμεμβρανική γλυκο-πρωτεΐνη, που παίζει ρόλο κρίσιμο ρόλο στην αγγειογένεση. Παρουσιάζει μεγάλη δομική ομοιότητα με τη βηταγλυκάνη και συνδέεται με μεγάλη συγγένεια με τον TβRI και μικρότερη με τον TβRII. Δεν μπορεί να συνδέσει από μόνη της τον TGF-β αλλά ρυθμίζει τη σύνδεση του TGF-β στους υποδοχείς τύπου Ι και ΙΙ. Πίνακας 13.1. Οι αντιστοιχία ανάμεσα στους διάφορους προσδέτες της οικογένειας των TGFβ και του συμπλόκου υποδοχέων για την ενεργοποίηση του μονοπατιού Προσδέτης Υποδοχέας τύπου Ι Υποδοχέας τύπου ΙΙ Βοηθητικός Υποδοχέας Smads TGFβ TβR-I (ALK-5) TβR-II TβR-III (betaglycan) Smad2/3 inhibin ALK-4 ActR-IIB TβR-III (betaglycan) Smad2/3 activin ALK-4 ActR-IIB TβR-III (betaglycan) Smad2/3 GDF1, Nodal ΑLΚ-4,7 ActR-IIB Cripto Smad2/3 TGF-β ALK-1 TβR-II endoglin Smad1/5
434 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Ενεργοποίηση των υποδοχέων των TGF-β Μετά από την εμφάνιση ενός διμερούς μορίου TGF-β στον εξωκυττάριο χώρο, ακολουθεί η πρόσδεσή του στον υποδοχέα του. Ο υποδοχέας TGFβ είναι ένα ετερο-τετραμερές στην ενεργοποιημένη του μορφή, περιέχει δυο αντίγραφα δυο διαφορετικών υπομονάδων, γνωστών ως TβRΙ και TβRΙΙ. Και οι δυο υπομονάδες έχουν στο ενδοκυτταρικό τους τμήμα μια κινάση Ser/Thr, και η δραστηριότητα του TβRΙ ελέγχεται από τον προσδέτη. Ο μηχανισμός ενεργοποίησης είναι ο ακόλουθος: Ο διμερής προσδέτης TGFβ αρχικά προσδένεται στον υποδοχέα ΤβRIΙ, και σε αυτή τη μορφή αναγνωρίζεται από τον TβRI. Ο ΤβRΙ συνδέεται στο σύμπλοκο TGFβ-TβRII, δημιουργώντας ένα ετερο-ολιγομερές, όπου ο TβRII έχοντας δράση κινάσης Ser/Thr φωσφορυλιώνει τον TβRI. Η φωσφορυλίωση του υποδοχέα ΤβRI γίνεται σε μία περιοχή που βρίσκεται λίγο κάτω από την πλασματική μεμβράνη και είναι πλούσια σε γλυκίνη και σερίνη (Gly/Ser), γνωστή ως GS-box. Η φωσφορυλίωση του υποδοχέα ΤβRI δημιουργεί θέσεις πρόσδεσης για σηματοδοτικά μόρια τελεστές. Αυτός ο τύπος υποδοχέα λοιπόν χρησιμοποιεί δυο υπομονάδες για τη μεταγωγή σήματος: την υπομονάδα TβRII, υπεύθυνη για τη σύνδεση του προσδέτη, και την υπομονάδα ΤβRI, η οποία καθορίζει την εξειδίκευση για την περαιτέρω μεταγωγή του σήματος. Η ενεργοποίηση του υποδοχέα TGFβ συνοδεύεται από πολλαπλές φωσφορυλιώσεις στις κυτταροπλασματικές περιοχές του υποδοχέα, φωσφορυλιώσεις όχι μόνο σε κατάλοιπα Ser/Thr αλλά και σε Tyr. Πρόκειται για trans-αυτοφωσφορυλιώσεις ανάμεσα στις υπομονάδες του υποδοχέα. Ο ενεργοποιημένος υποδοχέας στη συνέχεια μεταφέρει το μήνυμα στον πυρήνα μέσω των μεταγραφικών παραγόντων Smads (Smad2, Smad3), πρωτεΐνες που αντιπροσωπεύουν τα υποστρώματα των υποδοχέων ΤβRI (Εικόνα 13.4). Εικόνα 13.3 Δομικές περιοχές των υποδοχέων ΤβRI και ΤβRII. Ο ΤβRI διαθέτει μια GSπεριοχή, η οποία φωσφορυλιώνεται ύστερα από την πρόσδεση του ΤGFβ.
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 435 Εικόνα 13.4 Βασικό μονοπάτι των TGFβ. O TGF-β προσδένεται στο διμερισμένο υποδοχέα ΤβRIΙ, ο οποίος φωσφορυλιώνει τον υποδοχέα ΤβRI, στην GS περιοχή του, και αυτός με την σειρά του θα φωσφορυλιώσει την πρωτεΐνη Smad 2/3, αυτή θα συνδεθεί με τη Smad4 και θα εισέλθουν στον πυρήνα όπου θα προάγουν την μεταγραφή ενός γονιδίου στόχου. Aπό Harvey Lodish, Molecular Cell Biology, 2007. Οι μεταγραφικοί παράγοντες Smads Οι Smads είναι πρωτεΐνες που κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες : 1. R- Smads (receptor activated Smad) που ενεργοποιούνται από υποδοχείς: των TGF-β (Smad2, Smad3) των ΒΜΡ (Smad1, Smad5 και Smad8)
436 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr 2. Co-Smads (common mediator Smad) κοινός μεσολαβητής: είναι ο Smad4 και είναι εκείνος που συνοδεύει τους R-Smads στον πυρήνα. 3. I-Smads (inhibitory Smads): είναι οι ανασταλτικοί Smad, σταματούν την περαιτέρω μεταγωγή του σήματος και είναι οι Smad6 και Smad7. Οι Smads που αντιστοιχούν στους υποδοχείς του TGF-β είναι οι Smad2 και Smad3. Όπως αναφέρθηκε με την φωσφορυλίωση του ΤβRI δημιουργείται μια θέση πρόσδεσης για τους Smads. Με την πρόσδεση των Smad2,3 στον υποδοχέα, προκαλείται φωσφορυλίωσή τους. Η φωσφορυλίωση των Smad2,3 προκαλεί την απομάκρυνσή τους από τον υποδοχέα και τη δημιουργία συμπλόκου με τον Smad4 (Co-Smad). Στη συνέχεια, το σύμπλοκο Smad2/3- Smad4 εισέρχεται στον πυρήνα, αλληλεπιδρά με διάφορους μεταγραφικούς παράγοντες, που είναι συνδεδεμένοι με το DNA, και μεταγράφεται το γονίδιο στόχος. Δομή των Smads Οι Smads είναι πρωτεΐνες χωρίς ενζυμική δράση που περιέχουν περιοχές αλληλεπίδρασης με άλλες πρωτεΐνες, με το DNA και με μεταγραφικούς παράγοντες. Αποτελούνται από τρεις περιοχές: MH1 N-Mad homology1 Linker, συνδετική περιοχή ΜΗ2 C-Mad homology2 Οι περιοχές ΜΗ1 και ΜΗ2 περιέχουν πολλές διατηρημένες περιοχές, ενώ η συνδετική περιοχή δεν είναι τόσο συντηρημένη. Ο ρόλος της περιοχής ΜΗ1 είναι: 1. Αυτοαναστολή: Η περιοχή ΜΗ1 συμβάλλει στην αυτοαναστολή αλληλεπιδρώντας φυσιολογικά με την περιοχή ΜΗ2. Με αυτό τον τρόπο εμποδίζεται η δράση των Smad απουσία προσδέτη (TGF-β). 2. Ικανότητα δέσμευσης με το DNA: Η περιοχή ΜΗ1 έχει την ικανότητα να αλληλεπιδρά με το DNA για να ξεκινήσει η μεταγραφή. Οι R-Smads διαφέρουν ως προς την ικανότητα αυτή γιατί ο Smad3 περιέχει μια περιοχή που ονομάζεται βρόγχος β-hairpin, που είναι υπεύθυνος για την πρόσδεσή του στην μεγάλη αύλακα του DNA, ενώ ο Smad2 δεν περιέχει την περιοχή αυτή. 3. Αλληλεπίδραση με πρωτεΐνες. 4. Εισαγωγή στον πυρήνα: Οι Smads περιέχουν μια αλληλουχία στην περιοχή ΜΗ1 που ορίζεται ως NLS μοτίβο (nuclear localization signal) και συμβάλλει στην εισαγωγή των Smads στον πυρήνα. Η συνδετική περιοχή (linker) η οποία συνδέει τις περιοχές ΜΗ1 και ΜΗ2, είναι λιγότερο συντηρημένη, περιέχει σημαντικά ρυθμιστικά μοτίβα πλούσια σε προλίνη Περιλαμβάνει: Θέσεις φωσφορυλίωσης για ΜΑΡΚΚΚ. ΡΥ μοτίβο, υπάρχει μόνο στα R-Smads το οποίο αλληλεπιδρά με Ε3 λιγάσες (Smurf1και Smurf2) και οδηγεί στην ουβικουιτινίωση και πέψη του συμπλόκου. NES στο Ν-άκρο, βρίσκεται μόνο στον Co-Smad και συμβάλλει στην εισαγωγή του στον πυρήνα. SAD (Smad activation domain), είναι η περιοχή του Co-Smad που συμβάλλει στην αλληλεπίδρασή του με τους R-Smads.
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 437 Ο ρόλος της περιοχής ΜΗ2 είναι: Αλληλεπίδραση με πρωτεΐνες, με υποδοχείς (στην περίπτωση των R-Smads), με άλλους Smads και με μεταγραφικούς παράγοντες. Αυτοαναστολή Σύνδεση στο DNA Συμπαράγοντες σύνδεσης στο DNA Σύνδεση με ΤβRI Smad4 Συμπαράγοντες σύνδεσης στο DNA Εικόνα 13.5 Συνολική εικόνα δομής των Smad και ρόλος της κάθε περιοχής τους. Στην περιοχή ΜΗ1 υπάρχουν τμήματα για αυτοαναστολή των R-Smads, σύνδεση με το DNA, αλληλεπίδραση με μεταγραφικούς παράγοντες και εισαγωγή στον πυρήνα. Στην περιοχή ΜΗ2 βρίσκονται τμήματα για αλληλεπίδραση με τον TβRI, και την Smad4 και με συμπαράγοντες σύνδεσης στο DNA. Τέλος στην συνδετική περιοχή των R-Smads υπάρχουν θέσεις φωσφορυλίωσης από ΜΑΡΚΚΚ, το ΡΥ μοτίβο το οποίο αλληλεπιδρά με Ε3 λιγάσες (Smurf1και Smurf2) και οδηγεί στην ουβικουιτινίωση, ενώ στη συνδετική περιοχή του Co-Smad υπάρχουν οι περιοχές NES και SAD για εισαγωγή στον πυρήνα και αλληλεπίδραση με τους R-Smads αντίστοιχα. Από Μ Lutz, P Knays, Integration of the TGF-β pathway into the cellular signaling network, Cellular Signaling 14 (2002) 977-988. Η ρύθμιση του μονοπατιού Η κυτταρική απάντηση στην οικογένεια των TGF-β είναι η απόπτωση, η διαφοροποίηση ή ο πολλαπλασιασμός. Ωστόσο τι είναι αυτό που θα καθορίσει ποια θα είναι η κυτταρική απάντηση και ποιο το μέγεθός της; Όλα όσα προαναφέρθηκαν καθορίζονται με το συνδυασμό διάφορων παραγόντων και μηχανισμών που αποτελούν τη ρύθμιση του μονοπατιού. Η ρύθμιση του μονοπατιού μπορεί να χωριστεί σε τρεις τομείς: Μέσω της ανακύκλωσης των υποδοχέων. Μέσω πρωτεϊνών, που αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς ή εμπλέκονται στο μονοπάτι. Μέσω των διαφορετικών συμπλόκων των υποδοχέων και των διαφορετικών ισομορφών του TGF-β. Α) Η ανακύκλωση των υποδοχέων Ένα θέμα που απασχόλησε τους επιστήμονες ήταν το τι ακριβώς συμβαίνει μετά τη σύνδεση του προσδέτη (TGF-β) με τον υποδοχέα. Αν ο προσδέτης παρέμενε μετά την ενεργοποίηση του υποδοχέα στην περιοχή της πλασματικής μεμβράνης, δηλαδή ήταν σε θέση να ενεργοποιήσει πολλές φορές τον ίδιο ή και άλλους υποδοχείς αυτό θα οδηγούσε σε μια ανεξέλεγκτη ενεργοποίηση του μονοπατιού. Γι αυτό το λόγο, με την ενεργοποίηση του
438 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr υποδοχέα από τον προσδέτη ξεκινάει η ενεργοποίηση του μονοπατιού αλλά και η εσωτερίκευση του υποδοχέα μαζί με τον προσδέτη. Για να εξηγήσουμε την έννοια της εσωτερίκευσης του υποδοχέα θα πρέπει να την διακρίνουμε σε δύο περιπτώσεις: - Απουσία του TGF-β, οι υποδοχείς συνεχώς εσωτερικεύονται και ανακυκλώνονται μέσω κυστιδίων που δημιουργούνται και ονομάζονται ενδοσώματα ανακύκλωσης (recycling endosomes). - Παρουσία TGF-β, το σύμπλοκο των υποδοχέων (TβRI/TβRII) εσωτερικεύεται και γρήγορα οδηγείται σε αποικοδόμηση. Η δομή που συμμετέχει λέγεται λυσόσωμα αποικοδόμησης (degrading lysosome). Βέβαια ο ακριβής μηχανισμός της εσωτερίκευσης δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως αφού περισσότεροι από ένα μηχανισμοί προκαλούν την εσωτερίκευση των υποδοχέων. α) β) Εικόνα 13.6 Ανακύκλωση των υποδοχέων α) Απουσία TGF-β: Εσωτερίκευση και ανακύκλωση συμπλόκου υποδοχέων μέσω του ενδοσώματος ανακύκλωσης (Recycling endosome). β) Παρουσία TGF-β: Εσωτερίκευση και προώθηση σε ένα αποικοδομητικό μονοπάτι μέσω του λυσοσώματος αποικοδόμησης (Degrading lysosome). Από Μ Lutz, P Knays, Integration of the TGF-β pathway into the cellular signalling network, Cellular Signalling 14 (2002) 977-988. Β) Η αλληλεπίδραση των υποδοχέων με άλλες πρωτεΐνες Διάφορες αλληλεπιδράσεις πρωτεϊνών - υποδοχέων έχουν βρεθεί να λειτουργούν ως ρυθμιστές του μονοπατιού που ενεργοποιείται από το TGF-β. Ένας κύριος ρυθμιστής είναι η πρωτεΐνη ανοσοφιλίνη FKBP12 (FK binding protein 12kDa, μια πρωτεΐνη ΜΒ 12 kda που προσδένει την πρωτεΐνη FK). Απουσία του προσδέτη, η FKBP12 είναι ισχυρά προσδεδεμένη με τον υποδοχέα TβRI και τον σταθεροποιεί σε μια δομή, όπου είναι ανίκανος να φωσφορυλιωθεί από τον TβRII υποδοχέα. Όταν όμως ο TGF-β προσδεθεί στον υποδοχέα
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 439 TβRII επιφέρει μία δομή που οδηγεί σε μετατόπιση της FKBP12 και επομένως ενεργοποίηση του TβRI υποδοχέα. Η SARA (Smad anchor receptor activation) είναι η πρωτεΐνη που συγκρατεί στην κυτταρική μεμβράνη τους Smad2,3 ώστε να μπορούν να αλληλεπιδρούν κατάλληλα με τον ΤβRΙ με απώτερο σκοπό να φωσφορυλιωθούν. Όταν οι Smad2,3 φωσφορυλιωθούν διαχωρίζονται από την SARA και δημιουργούν σύμπλοκο με τον Smad4. Η Dab2 (Disable-2) διευκολύνει την σηματοδότηση του TGF-β με το να είναι η γέφυρα ανάμεσα στον TβRI και τον TβRII. Αλληλεπιδρά με το σύμπλοκο των υποδοχέων απουσία και παρουσία του σηματοδοτικού μορίου, επίσης βοηθά και στην αλληλεπίδραση των Smad πρωτεϊνών με το σύμπλοκο των υποδοχέων. Η TRAP-1 (ΤβRΙ-associated protein-1) απουσία του προσδέτη είναι προσδεδεμένη στον TβRII, όταν όμως το TGF-β ενεργοποιήσει τον υποδοχέα επέρχεται μία αλλαγή στην δομή που οδηγεί στην απελευθέρωση της TRAΡ-1 από τον υποδοχέα. H TRAP-1 με μία εφήμερη αλληλεπίδραση με τον Smad4, τον προσελκύει στο σύμπλοκο των υποδοχέων έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα σύμπλοκο μεταξύ των ενεργοποιημένων R-Smads και του Smad4. α β FKBP12 Smurf1/2 Εικόνα 13.7 Αλληλεπίδραση των υποδοχέων TGFβ με ρυθμιστικές πρωτεΐνες. Ένας αριθμός πρωτεϊνών που έχουν είτε θετική, είτε αρνητική επίδραση στο σήμα που επάγεται από τον TGF-β, αλληλεπιδρά με την κυτταροπλασματική περιοχή των υποδοχέων του TGF-β. Αυτοί με θετική επίδραση έχουν άσπρο χρώμα, ενώ αυτοί με αρνητική έχουν γκρι χρώμα, όσες πρωτεΐνες δεν ξέρουμε τι επίδραση έχουν είναι μισές άσπρες μισές γκρι. Μερικές από αυτές (TRIP-1, Dab-2, XIAP, STRAP, SNX6 και η Daxx) συνδέονται στους υποδοχείς ανεξάρτητα από την δράση κινάσης των υποδοχέων (α), άλλες συνδέονται μόνο στους ενεργοποιημένους υποδοχείς (SARA, Smad7, Smurf1/2) (β) ή ελευθερώνονται από τους υποδοχείς μετά την πρόσδεση του σηματοδοτικού μορίου (TRAP-1, FKBP-12, SNX6). Από Μ Lutz, P Knays, Integration of the TGF-β pathway into the cellular signaling network, cellular signaling 14 (2002) 977-988.
440 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Αρνητική ρύθμιση στο μονοπάτι του TGF-β πετυχαίνεται από πρωτεΐνες όπως ο ανασταλτικός Smad7, από την STRAP (serine/threonine kinase receptor-associated protein) ή από τους παράγοντες ουβικουιτινίωσης των Smad Smurf 1, Smurf 2 (Smad ubiquitination regulatory factors). Ο Smad7 ανήκει στην οικογένεια των ανασταλτικών Smad, οι οποίοι διαφέρουν από τους άλλους Smad στην ΜΗ1 περιοχή ενώ είναι ίδιοι στην ΜΗ2. Έτσι o Smad7 μπορεί να αλληλεπιδράσει με τον υποδοχέα στην θέση των R-Smads αλλά δεν μπορεί να φωσφορυλιωθεί και να μεταδώσει το σήμα στο μονοπάτι του TGF-β. Σε συνδυασμό με τον Smad7, η πρωτεΐνη STRAP αναστέλλει το σήμα με το να αλληλεπιδρά με τους υποδοχείς και να τους βοηθά να προσελκύσουν τον Smad7, επίσης σταθεροποιεί την δομή υποδοχέων- Smad7. Τέλος οι πρωτεΐνες Smurf1, Smurf2 είναι λιγάσες E3 που βρίσκονται προσδεδεμένες στον Smad7 και βοηθούν στην ουβικουιτινίωση, ώστε να οδηγηθεί όλο το σύμπλοκο των ενεργοποιημένων υποδοχέων για αποικοδόμηση. Εικόνα 13.8 Ρόλος των Smurf1/2 στην ουβικουιτινίωση των υποδοχέων των TGFβ. Οι Smurf1/2 συνδέονται με τους ανασταλτικούς Smad7 και δημιουργούν σύμπλοκο με τους ενεργοποιημένους TβRI/II μέσα σε κυστίδια καβεολίνης, οδηγώντας στην ουβικουιτινίωση του υποδοχέα. Από Dijke P., Hill C., New insights into TGF-β-Smad signaling, Trends in Biochem. Sci., 2004, 29, 265-273. Μία άλλη πρωτεΐνη που παίζει επίσης αρνητικό ρόλο στο μονοπάτι του TGF-β, αλλά το πώς ακριβώς δρα δεν είναι ακόμη γνωστό, είναι η TRIP-1 (TGF-β receptor interacting protein). Η TRIP-1 εμποδίζει την μεταγραφή από τον PAI1 προαγωγέα (plasminogen activator inhibitor-1 promoter), μέσω επίδρασης που ασκεί είτε στην δυνατότητα να ενεργοποιηθούν οι Smads είτε στην δυνατότητα να ενεργοποιηθεί ο υποδοχέας TβRI. Γενικά όμως η ανασταλτική δράση της TRIP-1 είναι αποτέλεσμα μηχανισμών που εξαρτώνται τόσο από τους υποδοχείς όσο και από μηχανισμούς ανεξάρτητους των υποδοχέων. Άλλες πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς άμεσα ή έμμεσα είναι οι TAB1, η SNX6 (Sorting nexin 6) και η DAXX. Η TAB 1 (TGF-β-activated kinase binding protein 1, πρωτεΐνη που συνδέεται στην ΤΑΚ) είναι η πρωτεΐνη που ενεργοποιεί την ΤΑΚ 1 (TGF-β-activated kinase), η οποία με την σειρά της ενεργοποιεί πολλά άλλα μονοπάτια όπως p38 MARK και το JNK. Η πρωτεΐνη ΤΑΒ1 βρέθηκε να αλληλεπιδρά και με τον Smad7, αλλά τότε προκαλεί αναστολή της ΤΑΚ1, και με τον ΧΙΑΡ (x-linked inhibitor of apoptosis), μια Ε3 λιγάση που είναι το μόριο-γέφυρα μεταξύ του υποδοχέα ΤβRI και της ΤΑΒ1. Η ΧΙΑΡ είναι επίσης ένας συμπαράγοντας στη σηματοδότηση του TGF-β, δεν έχει βρεθεί όμως ακόμη πώς ακριβώς ενεργοποιείται από τον TGF-β (Εικόνα 13.7).
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 441 Στη σηματοδότηση του TGFβ δεν συμμετέχουν μόνο οι Smads Η ενεργοποίηση του υποδοχέα TGFβ δεν ενεργοποιεί μόνο το μονοπάτι των μεταγραφικών παραγόντων Smads, αλλά πρόσφατα έχουν ανακαλυφθεί και άλλα μονοπάτια. Ο TGFβ ενεργοποιεί: Την κινάση ΡΙ3-Κ και μέσω αυτής την κινάση Akt. Τα μονοπάτια των ΜΑΡ κινασών: μέσω της GTPάσης Rho ενεργοποιεί το μονοπάτι JNK, μέσω της ΤΑΚ1 (ΜΑΡΚΚ) ενεργοποιεί το μονοπάτι p38, και μέσω της Ras ενεργοποιεί το μονοπάτι των ERK1/2. Μέσω της GTPάσης Rho ενεργοποιεί επίσης το μονοπάτι της κινάσης ROCK, η οποία φωσφορυλιώνοντας ενεργοποιεί την κινάση Limk2. Η Limk2 αναστέλει την κοφιλίνη, μια πρωτεΐνη που δεσμεύεται στην ακτίνη και οδηγεί στον αποπολυμερισμό της. Συνεπώς, ο TGFβ ευνοεί τον πολυμερισμό της ακτίνης του κυτταροσκελετού. Μέσω της ενεργοποίησης της φωσφατάσης ΡΡ2Α αναστέλλει την κινάση p70s6k, σταματώντας τον κυτταρικό κύκλο. Εικόνα 13.9 Ο TGFβ επηρεάζει τον κυτταροσκελετό. Μέσω της GTPάσης Rho ενεργοποιεί επίσης το μονοπάτι της κινάσης ROCK, η οποία φωσφορυλιώνοντας ενεργοποιεί την κινάση Limk2. Η Limk2 αναστέλει την κοφιλίνη, μια πρωτεΐνη που δεσμεύεται στην ακτίνη και οδηγεί στον αποπολυμερισμό της. Η αναστολή της κοφιλίνης ευνοεί τον πολυμερισμό της ακτίνης. Από Moustakas A., Heldin C., J. Cell Sci. 2005, 118, 3573-3584. Εικόνα 13.10 Ο TGFβ σταματά τον κυτταρικό κύκλο (εμποδίζει το πέρασμα από την G1 στην S) μέσω δύο μονοπατιών, Smad και non-smad. α/ Μέσω της ενεργοποίησης των Smad επηρεάζει, είτε άμεσα είτε μέσω της ΡΚΑ, γονίδια που αναστέλλουν τον κυτταρικό κύκλο. Η σημαντικότερη δράση είναι η αναστολή του γονιδίου myc. β/ Μέσω της ενεργοποίησης της ΡΡ2Α αναστέλλει την p70s6k, μια κινάση η οποία εισέρχεται στον πυρήνα και προωθεί τον κυτταρικό κύκλο από τη φάση G1 στην S. Η αναστολή της p70s5k σταματά τον κυτταρικό κύκλο στην φάση G1. Από Moustakas A., Heldin C., J. Cell Sci. 2005, 118, 3573-3584.
442 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Όλα τα συστατικά του κάθε non-smad μονοπατιού δεν είναι ακόμη γνωστά, καθώς επίσης και η σημασία τους. Εικόνα 13.11 Τα σηματοδοτικά μονοπάτια του TGFβ. Το Smad μονοπάτι: O ενεργοποιημένος υποδοχέας TGFβR φωσφορυλιώνει τους μεταγραφικούς παράγοντες Smad2/3, οι οποίοι διμερίζονται, συνδέονται με τον Smad4, εισέρχονται στον πυρήνα, όπου συνδέονται στο DNA, στις περιοχές SBE (Smad binding element) μαζί με άλλους μεταγραφικούς παράγοντες (TF, transcription factors), οι οποίοι συνδέονται στις περιοχές TBE (Transcrition factor Binding element). Τα non-smad μονοπάτια: Επίσης ο TGFβ μπορεί να ενεργοποιήσει διάφορα μονοπάτια ΜΑΡΚ κινασών (Rho/JNK/cJun, TAK/p38/ATF2, Ras/ERK/cJun), την κινάση ΡΙ3-Κ και την φωσφατάση ΡΡ2Α, η οποία αναστέλλει την κινάση p70s6k (η οποία προωθεί τον κυτταρικό κύκλο). Από Wakefield L, Roberts A., TGF-β signaling: positive and negative effects on tumorigenesis, Current Opinion in Genetics and Development, 2002, 12, 22-29. 2. Ρόλος του TGF-β στην καρκινογένεση Αν και αρχικά ο TGF-β αναγνωρίστηκε από την ικανότητα μετασχηματισμού σήμερα είναι γνωστό ότι παρουσιάζει ογκοκατασταλτικές δραστηριότητες. Η ογκοκατασταλτική δραστηριότητα κυριαρχεί σε φυσιολογικούς ιστούς, κατά τη διάρκεια όμως της ογκογένεσης μεταβολές στην έκφραση ενός από τα συστατικά του μονοπατιού του TGF-β εμποδίζουν την ογκοκατασταλτική του δραστηριότητα. Πάνω από 74% εντερικών καρκινικών κυτταρικών σειρών και 85% καρκινικών κυτταρικών σειρών των πνευμόνων είναι ανθεκτικές στην
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 443 αντιπολλαπλασιαστική δράση του TGF-β. Σε καρκινικά κύτταρα έχουν βρεθεί πολλοί μηχανισμοί που εμποδίζουν τη σηματοδότηση του TGF-β: Αρνητικές μεταλλάξεις του ίδιου του προσδέτη TGF-β, του υποδοχέα του ή ενός από τους Smads (Smad2,3,4), θετικές μεταλλάξεις ή υπερέκφραση των ανασταλτικών Smad6/7 ή της λιγάσης Ε3 που ουβικουιτινιώνει τους Smad, Smurf1/2). Εικόνα 13.12 Μεταβολές σε διαφορετικά συστατικά των σηματοδοτικών μονοπατιών της υπεροικογένειας του TGFβ (ΒΜΡ, ακτιβίνη, TGF-β) σε ανθρώπινους καρκίνους. Αρνητικές μεταλλάξεις/διαγραφές/κατιούσα ρύθμιση των συστατικών συμβολίζονται με πράσινο, ενώ θετικές μεταλλάξεις/υπερέκφραση συμβολίζονται με κόκκινο. Τα συστατικά στα οποία δεν έχει παρατηρηθεί καμία μεταβολή συμβολίζονται με κίτρινο. Σε κάθε περίπτωση τα αποτελέσματα στη σηματοδότηση είναι αρνητικά.από Levy L., Hill C., Alterations in components of the TGF-β superfamily signaling pathways in human cancer, Cytokine & Growth Factor Reviews 2006, 17, 41-58. Επίδραση μιτογόνων παραγόντων στο σηματοδοτικό μονοπάτι του TGF-β Οι αυξητικοί παράγοντες μέσω των RTK υποδοχέων τους ενεργοποιούν τις μικρές GTPάσες Ras, οι οποίες μέσω του καταρράκτη των MAPK κινασών προάγουν το μήνυμα του πολλαπλασιασμού του κυττάρου. Όμως οι Ras ταυτόχρονα πρέπει να αναστείλουν την αποπτωτική δράση του TGF-β. Έχει βρεθεί ότι ενεργοποιημένες Ras αυξάνουν τον καταβολισμό των Smad4 μέσω ενός μηχανισμού ουβικουιτινίωσης. Η απώλεια των Smad4 σταματάει τη σηματοδότηση του TGFβ οδηγώντας σε υπερενεργοποίηση του μονοπατιού Ras/ERK. Επίσης, οι Ras μπορούν να μπλοκάρουν τη δραστηριότητα των Smads μέσω ενός διαφορετικού μονοπατιού σταθεροποιώντας τη σύνδεση με τους Smads ενός αναστολέα τους,
444 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr του TGIF (TG-interacting factor). Η σύνδεση του ΤGIF με τους Smads στον πυρήνα εμποδίζει τη σηματοδότηση του TGF-β. Ένα άλλο συστατικό του TGF-β μονοπατιού, ο Smad7, ο οποίος αναστέλλει τη δράση των Smad4, υπερεκφράζεται μετά από υπεριώδη ακτινοβολία, οποία προκαλεί καρκίνο του δέρματος. Η υπερέκφραση του Smad7 αναστέλλει το μονοπάτι του TGF-F. Raf MEK ERK Εικόνα 13.13 Η επίδραση μιτογόνων παραγόντων στα σηματοδοτικά μονοπάτια του TGFβ. Οι Ras πέρα από την ενεργοποίηση των ΜΑΡΚ ενεργοποιούν την ουβικουιτινίωση των Smad4 ή τη σύνδεση αρνητικών ρυθμιστών των Smad (του TGIF) στον πυρήνα. Επιπλέον UV ακτινοβολία έχει βρεθεί ότι αυξάνει τα επίπεδα του Smad7, ο οποίος είναι ένας αρνητικός ρυθμιστής των Smad4. Από Wakefield L, Roberts A., TGF-β signaling: positive and negative effects on tumorigenesis, Current Opinion in Genetics and Development, 2002, 12, 22-29. 3. Μονοπάτι BMP (bone morphogenetic protein) Όλες οι ΒΜΡ, όπως είδαμε και για τους TGF-β, προέρχονται από πρόδρομες πρωτεΐνες μετά από πρωτεολυτικό κόψιμο ενός τμήματος του καρβοξυτελικού τους άκρου. Οι ΒΜΡ ασκούν τη βιολογική τους δράση σε διάφορους τύπους κυττάρων, μεταξύ των οποίων μονοκύτταρα, μεσεγχυματικά, νευρικά και επιθηλιακά κύτταρα. Μελέτες με knockouts ΒΜΡ επιβεβαιώνουν τον κρίσιμο ρόλο τους στη διαφοροποίηση. Το μονοπάτι των BMP είναι παρόμοιο με το μονοπάτι των TGF-β και παρουσιάζεται αναφορικά για να φανεί η διαφορά ανάμεσα στους διάφορους τύπους R-Smads που ενεργοποιούνται σε κάθε μονοπάτι. Στο μονοπάτι των BMP οι R-Smads που ενεργοποιούνται είναι οι Smad1, Smad5, Smad8. Το καθοριστικό κλειδί στην αλληλεπίδραση TβRI-Smad, στο μονοπάτι των TGF-β, αντιπροσωπεύεται από μία περιοχή που βρίσκεται στον τομέα την κινάσης του ΤβRI που ορίζεται ως L-45 βρόγχος. Μέσα σε αυτό τον βρόγχο βρίσκονται αμινοξέα τα οποία διαφέρουν στους TGF-β και BMP υποδοχείς, με αποτέλεσμα να προσδίδουν εξειδίκευση σε ορισμένες ισομορφές των Smads και έτσι διαχωρίζεται το μονοπάτι των BMP και TGF-β.
KΕΦΑΛΑΙΟ 13 445 Οι ΒΜΡ εκτός από το μονοπάτι των Smad ενεργοποιεί και non-smad μονοπάτια: μονοπάτια των ΜΑΡΚ κινασών: ΤΑΒ/ΤΑΚ1/ p38 και το μονοπάτι των ΕRK. Εικόνα 13.14 Τα μονοπάτια των BMP. Το Smad μονοπάτι: Ο ΒΜΡ συνδέεται σε ένα προσχηματισμένο πολυμερές σύμπλεγμα (PFC: preformed hetero-oligomeric complex) που αποτελείται από το διμερισμένο υποδοχέα τύπου IΙ και τον υποδοχέα τύπου I. Ο υποδοχέας τύπου ΙΙ φωσφορυλιώνει τον τύπου Ι, ο οποίος στη συνέχεια φωσσφορυλιώνει τους μεταγραφικούς παράγοντες Smad1/5/8, οι οποίοι διμερίζονται, συνδέονται με τον Smad4, εισέρχονται στον πυρήνα, όπου συνδέονται στο DNA, όπου θα προάγουν την μεταγραφή ενός γονιδίου-στόχο. Τα non-smad μονοπάτια: Επίσης ο ΒΜΡ μπορεί να ενεργοποιήσει διάφορα non-smad μονοπάτια, όταν συνδέεται στον υποδοχέα τύπου Ι, ο οποίος στρατολογεί στη συνέχεια τον υποδοχέα τύπου ΙΙ. Δεν υπάρχει δηλαδή ένα προσχηματισμένο σύμπλεγμα αλλά δημιουργείται μετά τη σύνδεση του ΒΜΡ (BISC: BMP-induced signaling complexes). Σε αυτήν την περίπτωση ενεργοποιούνται μονοπάτια ΜΑΡΚ κινασών (ΤΑΒ1/TAK1/p38/, Ras/ERK). Από Nohe A., Keating E., Knaus P., Petersen N., Signal transduction of bone morphogenetic protein receptors, Cellular Signalling, 2004, 16, 291-299. Βιβλιογραφία Birkey Reffey S, Wurthner GU, Parks WT, Roberts AB, Duckett CS. X-linked inhibitor of apoptosis protein functions as a cofactor in transforming growth factor-beta signaling. J Biol Chem 2001, 276, 26542-9
446 Μεμβρανικοί υποδοχείς με εσωτερική δραστικότητα κινάσης Ser/Thr Choy L, Derynk R. The type II transforming growth factor (TGF-β) receptor-interacting protein TRIP-1 acts as a modulator of the TGF-β response. J Biol Chem 1998, 273, 31455-62 DaCosta S., Roberts A., Lateral signaling enhances TGF-β response complexity, Trends in Cell Biol., 2004, 14, 107-111 Dijke P., Hill C., New insights into TGF-β-Smad signaling, Trends in Biochem. Sci., 2004, 29, 265-273 Krauss Gerhard, Biochemistry of signal Transduction and Regulation, Wiley-VCH Verlag 2001 Kulkarni AB, Huh C-G, Becker D, et al.: Transforming growth factor β 1 null mutation in mice causes excessive inflammatory response and early death. Proc Natl Acad Sci USA 1993, 90, 77-774 Lalage M wakefield, Yu-an Yang and Oksana Dukhanina, Transforming growth factor-β and breast cancer: Lessons learned from genetically altered mouse models Breast cancer Res 2000, 2(2), 100-106 Lalage M Wakefield and Anita B Roberts, TGF-β signaling: Positive and negative effects on tumorigenesis.current Opinion in Genetics and Development 2002, 12, 22-29 Levy L., Hill C., Alterations in components of the TGF-β superfamily signaling pathways in human cancer, Cytokine & Growth Factor Reviews 2006, 17, 41-58 Moustakas A., Heldin C-H., Non-Smad TGF-β signals, J. Cell Science 2005, 118, 3573-3584 Nohe A., Keating E., Knaus P., Petersen N., Signal transduction of bone morphogenetic protein receptors, Cellular Signalling, 2004, 16, 291-299 Lutz, P Knaus, Integration of TGF-β pathway into the cellular signalling network, Cellular Signaling 2002, 14, 977-988 Parks WT, Frank DB, Huff C, Renfrew Haft C, Martin J, Meng X, et al. Sorting nexin 6, a novel SNX, interacts with the transforming growth factor-beta family of receptor serinethreonine kinases. J Biol Chem 2001, 276, 19332-9 Perlman R, Shiemann WP, Brooks MW, Lodish HF, Weinberg RA. TGF-beta-induced apoptosis is mediated by the adapter protein Daxx that facilitates JNK activation. Nat Cell Biol 2001; 3: 708-14. Yamaguchi K, Nagai S, Ninomiya-Tsuji J, Nishita M, Tamai K, Irie K, et al. XIAP, a cellular member of the inhibitor of apoptosis protein family, links the receptors to TAB1-TAK1 in the BMP signaling pathway, EMBO J 1999, 18, 179-87 Yang X, Khosravi-Far R, Chang HY, Baltimore D. Daxx, a novel Fas-binding protein that activates JNK and apoptosis. Cell 1997, 89, 1067-76