BAB I - Buku Ajar Fisiologi1

Transforming Growth Factor β (TGF β).

Transforming growth factor beta (TGF β) adalah protein yang disekresikan untuk meregulasi proliferasi, diferensiasi dan kematian dari berbagai jenis sel. Semua jenis sel kekebalan, termasuk sel B, sel T dan sel dendritik serta makrofag, mensekresi TGF β, yang mengatur proliferasi, diferensiasi dan aktivasi oleh sitokin lain. TGF β adalah imunosuppressor utama yang berhubungan dengan autoimun, peradangan dan kanker. TGF β merupakan protein sekresi yang terdiri dari tiga isoform yakni TGF β1, TGF β2 dan TGF β3. TGF β1, merupakan anggota utama dari golongan sinyal ini yang telah banyak diketahui perannya. TGF β merupakan superfamili protein yang dikenal sebagai faktor pengatur transformasi beta superfamili, yang meliputi inhibins, aktivin, anti mullerian hormon, tulang morphogenetic protein, dan decapentaplegik. Kelompok pertama dari superfamili TGF β diidentifikasi berdasarkan kemampuan untuk mengekspresikan fenotif dan mengubah ekspresi sel sel dalam kultur. Namun faktor faktor pertumbuhan yang disekresi ini sekarang diketahui memiliki spektrum efek yang luar biasa pada pertumbuhan dan perkembangan sel normal. Faktor pertumbuhan ini juga merangsang produksi sel molekul adhesi, faktor pertumbuhan lainnya, dan molekul matriks ekstraselular.

Struktur peptida dari tiga anggota keluarga TGF β sangat mirip. Ketiga tiganya disandikan sebagai prekursor protein. TGF β1 mengandung 390 asam amino, sedangkan TGF β2 dan TGF β3 masing masing mengandung 412 asam amino. Semua TGF β memiliki terminal N peptida yang terdiri dari 20 30 asam amino.

Asam asam amino terminal berguna untuk mengatur sekresi sel pada sel target. TGF β juga memiliki terminal C yang terdiri dari 112 114 asam amino yang berperan sebagai signal pembentukan TGF β itu sendiri. TGF β yang matang membentuk protein dimer untuk menghasilkan molekul 25 kDa aktif dengan struktur yang mempunyai banyak motif. TGF β mempunyai sembilan residu sistein. Delapan residu sistein membentuk ikatan disulfida dalam molekul untuk membentuk karakteristik struktur simpul sistein dari TGF β superfamili. Sistein kesembilan dimanfaatkan untuk membentuk sebuah ikatan dengan model dimer. Banyak residu pada TGF β yang berfungsi untuk membentuk struktur sekunder melalui interaksi hidrofobik. Daerah sistein pada posisi antara kelima dan keenam merupakan daerah yang paling berbeda dari molekul TGF β yang ditampilkan pada permukaan molekul dan terlibat dalam pengikatan reseptor.

Anggota superfamili TGFβ berasal dari prekursor protein aktif disekresi melalui proses proteolitik. Prekursor mengandung N terminal peptida, sebuah pusat prodomain yang mengandung 50 375 asam amino, dan C terminal matang domain, yang membentuk faktor pertumbuhan aktif. Bentuk monomer faktor pertumbuhan ini mengandung 110 140 asam amino dan memiliki struktur kompak dengan empat antiparalel helai dan tiga β disulfida intramolekul yang membentuk struktur yang terikat kuat yang disebut simpul sistin. Simpul domain sistein relatif tahan terhadap denaturasi, sehingga memungkinkan perannya sebagai molekul ekstraselular. Sebagian besar di antara berbagai variasi urutan protein TGFβ diamati di daerah N terminal, loop bergabung dengan β untai, dan α heliks. Tambahan N terminal sistein pada masing masing monomer TGFβ menyebabkan terjadinya homodimers dan heterodimers fungsional. Kombinasi heterodimer yang berbeda dapat meningkatkan keragaman fungsional protein ini di luar yang dihasilkan oleh perbedaan dalam urutan utama dari monomer. Urutan utama monomer TGF β kurang dari 10 persen homologi dengan faktor pertumbuhan saraf dan trombosit yang diturunkan dari faktor pertumbuhan. Meskipun demikian, kesamaan yang luar biasa dalam tiga dimensi struktur dari monomer dari faktor faktor pertumbuhan Anggota superfamili TGFβ berasal dari prekursor protein aktif disekresi melalui proses proteolitik. Prekursor mengandung N terminal peptida, sebuah pusat prodomain yang mengandung 50 375 asam amino, dan C terminal matang domain, yang membentuk faktor pertumbuhan aktif. Bentuk monomer faktor pertumbuhan ini mengandung 110 140 asam amino dan memiliki struktur kompak dengan empat antiparalel helai dan tiga β disulfida intramolekul yang membentuk struktur yang terikat kuat yang disebut simpul sistin. Simpul domain sistein relatif tahan terhadap denaturasi, sehingga memungkinkan perannya sebagai molekul ekstraselular. Sebagian besar di antara berbagai variasi urutan protein TGFβ diamati di daerah N terminal, loop bergabung dengan β untai, dan α heliks. Tambahan N terminal sistein pada masing masing monomer TGFβ menyebabkan terjadinya homodimers dan heterodimers fungsional. Kombinasi heterodimer yang berbeda dapat meningkatkan keragaman fungsional protein ini di luar yang dihasilkan oleh perbedaan dalam urutan utama dari monomer. Urutan utama monomer TGF β kurang dari 10 persen homologi dengan faktor pertumbuhan saraf dan trombosit yang diturunkan dari faktor pertumbuhan. Meskipun demikian, kesamaan yang luar biasa dalam tiga dimensi struktur dari monomer dari faktor faktor pertumbuhan

Ikatan silang iodinated mplekul TGF β terdapat pada permukaan sel dan telah diketahui tiga polipeptida dengan berat molekul jelas 55, 85, dan 280 kDa disebut sebagai reseptor TGF β I,

II, dan III. Reseptor TGF β tipe I dan tipe II keduanya merupakan protein transmembran serin atau treonin kinase. Pengikatan TGFβ menginduksi pembentukan reseptor multimerik yang sebagian besar berupa heterotetramers, terdiri dari reseptor tipe I dan tipe II. Jenis reseptor reseptor III TGF β berupa molekul permukaan sel, yaitu β proteoglycan disebut glikan, yang muncul untuk mengatur aksesibilitas TGF β untuk sinyal transduksi reseptor TGF β dari tipe

I dan tipe II heterotetramer. Fenomena ini mirip dengan pengikatan faktor pertumbuhan fibroblast (FGF) oleh proteoglikan dan presentasi FGF terikat pada reseptor.

Pembentukan TGF β.

Sejumlah molekul pembawa sinyal ekstraseluler yang berperan dalam meregulasi perkembangan, baik pada vertebrata maupun invertebrata, merupakan superfamili transforming growth factor β (TGFβ). TGFβ manusia tersusun atas tiga isoform protein, yaitu TGFβ 1, TGFβ 2, dan TGFβ 3. Masing masing isoform TGFβ disintesis sebagai bagian prekursor yang mengandung pro domain. Domain tersebut dipotong, tetapi masih berasosiasi secara nonkovalen dengan domain mature setelah protein disekresikan. Kebanyakan TGFβ yang disekresikan disimpan dalam matriks ekstraseluler sebagai laten, yaitu kompleks inaktif yang mengandung prekursor TGFβ dan berikatan kovalen dengan TGFβ binding protein yang disebut Latent TGFβ Binding Protein (LTBP). Pengikatan LTBP oleh protein matriks thrombospondin atau cell surface integrin memicu perubahan konformasi LTBP yang menyebabkan pelepasan TGFβ dimer yang aktif. Alternatif lainnya adalah pemutusan ikatan protein dengan matriks metaloprotease yang juga menghasilkan aktivasi TGFβ. Proses pembentukan TGFβ ditunjukkan dalam Gambar 1.

Proses pembentukan TGFβ

Aktivasi TGF β oleh Faktor Transkripsi Smads.

Ada tiga jenis protein Smad yakni reseptor Smads (R Smads), co Smads, dan penghambatan atau antagonis Smads. Residu dekat terminal C R Smads terfosforilasi dan mengaktifkan reseptor tipe I TGFβ. R Smads terfosforilasi dan membentuk dimer dengan Smads. Heterodimers melakukan translocate menuju nukleus dan bekerja sama dengan faktor faktor transkripsi lain untuk mengaktifkan gen gen transkripsi pada sel target tertentu. R Smads dapat dibagi menjadi dua bagian yakni MH1 dan MH2 yang dipisahkan oleh daerah linker yang fleksibel. Dalam keadaan tidak aktif, N terminal domain menekan aktivitas transkripsi C terminal domain MH1 dan MH2. Ketika Smads telah aktif, bagian terfosforilasi dari domain MH1 mengikat DNA, dan domain MH2 mengatur interaksi dengan Smads, untuk mendorong interaksi dengan protein pengikat DNA sehingga dapat menyediakan fungsi aktivasi transkripsional. Faktor pertumbuhan reseptor spesifik superfamili TGF β menimbulkan respons sellular yang berbeda. Kekhususan ini ditunjukkan oleh Ada tiga jenis protein Smad yakni reseptor Smads (R Smads), co Smads, dan penghambatan atau antagonis Smads. Residu dekat terminal C R Smads terfosforilasi dan mengaktifkan reseptor tipe I TGFβ. R Smads terfosforilasi dan membentuk dimer dengan Smads. Heterodimers melakukan translocate menuju nukleus dan bekerja sama dengan faktor faktor transkripsi lain untuk mengaktifkan gen gen transkripsi pada sel target tertentu. R Smads dapat dibagi menjadi dua bagian yakni MH1 dan MH2 yang dipisahkan oleh daerah linker yang fleksibel. Dalam keadaan tidak aktif, N terminal domain menekan aktivitas transkripsi C terminal domain MH1 dan MH2. Ketika Smads telah aktif, bagian terfosforilasi dari domain MH1 mengikat DNA, dan domain MH2 mengatur interaksi dengan Smads, untuk mendorong interaksi dengan protein pengikat DNA sehingga dapat menyediakan fungsi aktivasi transkripsional. Faktor pertumbuhan reseptor spesifik superfamili TGF β menimbulkan respons sellular yang berbeda. Kekhususan ini ditunjukkan oleh

Tanggapan spesifik dari reseptor TGF β dan BMP2 ditentukan oleh tiga asam amino dalam tipe I subunit reseptor dan saling melengkapi dalam R residu Smads. Spesifitas masing masing reseptor dapat diubah hanya dengan penggantian asam amino pada posisi ketiga. Demikian juga, pertukaran sekuens yang komplementer antara Smad1 dapat membalikkan spesifitas aktivasi Smad2, sehingga sekarang Smad1 diaktifkan oleh reseptor TGF β dan diaktifkan Smad2 oleh reseptor BMP2. Meskipun komplementer ini sesuai urutan reseptor spesifik dengan R Smads tertentu, wilayah lain dalam

C terminal domain R Smads sangat penting untuk menentukan spesifikasi target gen induksi, kemungkinan melalui interaksi dengan faktor faktor transkripsi spesifik.

. Alur signal TGF beta

Fosforilasi dapat terjadi pada dua terminal C residu serine pada motif SXS domain aktif MH2 pada reseptor Smad. Ligan akan mengikat, Smad 2 atau 3 yang difosforilasi oleh bentuk aktif reseptor tipe I dan juga berasosiasi dengan Smad4 untuk membentuk komplek hetero oligodimer yang akan bertranslokasi menuju nukleus. Setelah melakukan translokasi komplek akan berikatan dengan skuen SNA spesifik pada daerah promoter gen yang meregulasi transkripsinya. Respon transkripsi dari TGF beta tergantung dari aktivitas Smad. Jalur signaling dari Smad akan dihambat dengan regulasi oleh inhibitor Smad6 dan Smad7. Inhibitor Smad7 akan bekerja untuk menghambat sinyal yang dimediasi oleh Smads dengan membentuk ikatan stabil dengan receptor tipe 1 dan mencegah terjadinya fosforilasi reseptor Smads serta meregulasi feedback negative. Selain itu transkripsi juga diaktivasi oleh signal TGF beta, dan Smad7 yang menginduksi terbentuknya ubiquitine dan mendegradasi reseptor melalui protein Smurf 1 atau 2. Smad 6 bersaing dengan Smad1 untuk berikatan dengan Smad4.

Meskipun TGF β penting dalam mengatur kegiatan seluler, hanya beberapa TGF β yang mengaktifkan jalur yang saat ini dikenal, sedangkan mekanisme lengkap di belakang jalur aktivasi belum dapat dipahami dengan baik. Beberapa dikenal sebagai jalur pengaktifan sel atau jaringan yang spesifik, sementara beberapa yang lain terlihat dalam beberapa jenis sel dan jaringan. Protease, integrins, pH, dan oksigen spesies reaktif, adalah faktor faktor yang dapat mengaktifkan TGF β. Telah diketahui bahwa gangguan faktor pengaktifan ini dapat mengakibatkan TGF β tidak teratur tingkat sinyalnya dan menyebabkan beberapa komplikasi termasuk peradangan, gangguan autoimun, fibrosis, kanker dan katarak. Dalam kebanyakan kasus, TGF β diaktifkan oleh ligan dan memulai serangkaian signal TGF β sepanjang reseptor TGF β I dan II, hal ini karena afinitas tinggi antara TGF β dan reseptor, yang menunjukkan mengapa sinyal TGF–β merekrut sistem latensi dengan cara memberi isyarat. Semua TGF β disintesis sebagai prekursor molekul yang terdiri atas propeptide selain TGF β homodimer. Setelah disintesis, TGF β yang homodimer berinteraksi dengan Associated Latency Peptida (LAP) protein yang berasal dari daerah N terminal dari produk gen TGF beta dan membentuk kompleksitas yang disebut Laten Small Complex (SLC). Kompleks ini tetap berada dalam sel sampai terikat dengan protein lain yang disebut Laten TGF β Binding Protein

(LTBP), membentuk kompleks yang lebih besar yang disebut Laten Large Complex (LLC). Dalam hal ini LLC yang didapatkan disekresikan ke ECM.

Pada sebagian besar kasus, sebelum LLC dikeluarkan, TGF β terlebih dahulu dipotong dari propeptide tetapi tetap terikat dengan ikatan non kovalen. Setelah sekresi, ia tetap berada dalam matriks ekstraselular kompleks dalam bentuk tidak aktif baik LTBP dan LAP yang perlu diproses lebih lanjut dalam rangka untuk membebaskan TGF β aktif. Perubahan TGF β ke LTBP dengan cara mengadakan ikatan disulfida yang memungkinkan untuk tetap aktif dengan cara mencegah ikatan ke reseptor. Karena mekanisme selular yang berbeda membutuhkan tingkat yang berbeda dari sinyal TGF β kompleks yang tidak aktif. Sitokin ini memberikan kesempatan untuk mediasi yang tepat bagi sinyal TGF β. Ada empat isoform LAP yang dikenal, LAP 1, LAP 2, LAP 3 dan LAP 4. Mutasi merupakan perubahan LAP atau hasil LTBP:TGF β dari signaling yang tidak tepat. Tikus yang kekurangan LAP 3 atau LAP 4 menunjukkan fenotipe konsisten. Selanjutnya, LAP spesifik isoform memiliki kecenderungan untuk berikatan dengan TGF β yang berupa isoform spesifik. Sebagai contoh, LAP 4 mengikat TGF β1, dengan demikian, mutasi yang terjadi pada LAP 4 dapat mengakibatkan komplikasi TGF β yang terkait pada jaringan yang melibatkan sebagian besar TGF β1. TGF β dapat di aktivasi oleh protease dan metalloprotease. Plasmin dan sejumlah matriks metalloproteinases (MMP) memainkan peran kunci dalam mempromosikan invasi tumor dan jaringan renovasi oleh proteolisis mengarah pada beberapa komponen ECM. Pada proses aktivasi TGF β melibatkan pelepasan LLC dari matriks, diikuti oleh proteolisis, lebih lanjut LAP akan melepaskan TGF β ke reseptor. MMP 9 dan MMP 2 yang dikenal laten TGF β. LAP kompleks mengandung protease engsel sensitif yakni daerah yang menjadi sasaran potensial untuk pembebasan TGF β. Terlepas dari kenyataan bahwa MMPs telah terbukti memainkan peran penting dalam mengaktifkan TGF β, tikus dengan mutasi pada MMP 9 dan MMP 2 masih dapat mengaktifkan gen TGF β dan tidak menunjukkan kekurangan TGF β. Fenotipe ini mencerminkan redundansi antara mengaktifkan enzim dan menunjukkan bahwa protease lain yang tidak dikenal mungkin terlibat. Kondisi asam dapat mengubah sifat LAP. Perawatan medium ekstrem dengan pH (1,5 atau 12)

mengakibatkan aktivasi signifikan TGF beta seperti yang ditunjukkan oleh pengujian reseptor, sedangkan perlakuan asam ringan (pH 4,5) hanya menghasilkan 20 30% dari kompetisi yang dicapai dengan pH 1,5. Struktur LAP penting untuk mempertahankan fungsinya. Struktur modifikasi dari LAP dapat mengarah pada gangguan interaksi antara LAP dan TGF β. Faktor faktor yang dapat menyebabkan perubahan tersebut mungkin termasuk hidroksil radikal dari reaktif oksigen spesies (ROS). TGF β dengan cepat teraktivasi setelah perlakuan radiasi in vivo. Thrombospondin 1 (TSP 1) adalah glikoprotein yang ditemukan pada plasma pasien. Dalam kondisi sehat TSP 1 dalam kisaran 50 250 ng/ml, dan tingkat TSP 1 diketahui mengalami peningkatan respon terhadap cedera dan selama perkembangan. TSP 1 mengaktifkan TGF β dengan membentuk interaksi langsung dengan TGF β kompleks dan menginduksi penataan ulang konformasional dengan mencegah pengikatan TGF β. Pengetahuan pada kontek aktivasi TGF β, muncul dari studi studi yang meneliti mutasi (KO) integrin β6, integrin αV, dan integrin β8 LAP. Mutasi ini menghasilkan fenotipe yang sama dengan fenotipe yang terlihat pada TGF β1 knockout tikus. Saat ini terdapat dua model yang diusulkan tentang bagaimana αV mengandung integrins laten dapat mengaktifkan TGF β1. Model yang diajukan pertama adalah dengan mendorong perubahan konformasi ke TGF β1 laten kompleks dan dengan demikian melepaskan TGF β1 aktif dan model kedua adalah dengan protease yang tergantung pada mekanismenya. Mekanisme perubahan konformasi jalur (tanpa proteolisis) αVβ6 integrin adalah pertama integrin diidentifikasi sebagai penggerak TGF β1. Laps mengandung motif RGD yang diketahui mengandung integrins, dan dapat mengaktifkan αVβ6 integrin TGF β1 dengan cara mengikat motif dimana RGD hadir pada LAP LAP β1 dan β 3. Setelah mengikat itulah ditengarahi menginduksi kekuatan sel adhesi yang diterjemahkan ke dalam sinyal sinyal biokimia yang dapat mengakibatkan pembebasan dan aktivasi TGF β dari kompleks laten. Jalur ini telah dibuktikan untuk aktivasi TGF β pada sel sel epitel dan tidak mengaitkan MMPs. Karena MMP 2 dan MMP 9 dapat mengaktifkan TGF β melalui degradasi proteolitik, TGF β laten kompleks, akan mengaktifkan αV yang mengandung TGF β1 dengan menciptakan hubungan yang erat antara TGF β laten kompleks dan MMPs. Integrins αVβ6 dan αVβ3 diharapkan mengikat secara simultan TGF β1 laten kompleks dan proteinases yang secara mengakibatkan aktivasi signifikan TGF beta seperti yang ditunjukkan oleh pengujian reseptor, sedangkan perlakuan asam ringan (pH 4,5) hanya menghasilkan 20 30% dari kompetisi yang dicapai dengan pH 1,5. Struktur LAP penting untuk mempertahankan fungsinya. Struktur modifikasi dari LAP dapat mengarah pada gangguan interaksi antara LAP dan TGF β. Faktor faktor yang dapat menyebabkan perubahan tersebut mungkin termasuk hidroksil radikal dari reaktif oksigen spesies (ROS). TGF β dengan cepat teraktivasi setelah perlakuan radiasi in vivo. Thrombospondin 1 (TSP 1) adalah glikoprotein yang ditemukan pada plasma pasien. Dalam kondisi sehat TSP 1 dalam kisaran 50 250 ng/ml, dan tingkat TSP 1 diketahui mengalami peningkatan respon terhadap cedera dan selama perkembangan. TSP 1 mengaktifkan TGF β dengan membentuk interaksi langsung dengan TGF β kompleks dan menginduksi penataan ulang konformasional dengan mencegah pengikatan TGF β. Pengetahuan pada kontek aktivasi TGF β, muncul dari studi studi yang meneliti mutasi (KO) integrin β6, integrin αV, dan integrin β8 LAP. Mutasi ini menghasilkan fenotipe yang sama dengan fenotipe yang terlihat pada TGF β1 knockout tikus. Saat ini terdapat dua model yang diusulkan tentang bagaimana αV mengandung integrins laten dapat mengaktifkan TGF β1. Model yang diajukan pertama adalah dengan mendorong perubahan konformasi ke TGF β1 laten kompleks dan dengan demikian melepaskan TGF β1 aktif dan model kedua adalah dengan protease yang tergantung pada mekanismenya. Mekanisme perubahan konformasi jalur (tanpa proteolisis) αVβ6 integrin adalah pertama integrin diidentifikasi sebagai penggerak TGF β1. Laps mengandung motif RGD yang diketahui mengandung integrins, dan dapat mengaktifkan αVβ6 integrin TGF β1 dengan cara mengikat motif dimana RGD hadir pada LAP LAP β1 dan β 3. Setelah mengikat itulah ditengarahi menginduksi kekuatan sel adhesi yang diterjemahkan ke dalam sinyal sinyal biokimia yang dapat mengakibatkan pembebasan dan aktivasi TGF β dari kompleks laten. Jalur ini telah dibuktikan untuk aktivasi TGF β pada sel sel epitel dan tidak mengaitkan MMPs. Karena MMP 2 dan MMP 9 dapat mengaktifkan TGF β melalui degradasi proteolitik, TGF β laten kompleks, akan mengaktifkan αV yang mengandung TGF β1 dengan menciptakan hubungan yang erat antara TGF β laten kompleks dan MMPs. Integrins αVβ6 dan αVβ3 diharapkan mengikat secara simultan TGF β1 laten kompleks dan proteinases yang secara

Peran TGF β PadaTumor.

Tumor secara aktif merupakan imunosupresif, dan fakta ini didukung oleh data adanya ekstensif efek pada sel sel imun ditemukan baik di lingkungan mikro tumor dan di bagian tepi. Ada banyak mekanisme yang menyebabkan terjadinya imunosupresi pada tumor, termasuk ekspresi ligan FAS (FasL) dan sekresi berbagai faktor penekan. Banyak transforming growth factor yang terbentuk antara lain TGF β1 dan 2 (TGF β2), dan banyak data mendukung kesimpulan bahwa faktor faktor imunosupresif ini berhubungan dengan berbagai respon sistem imun. Pada kenyataannya, efek TGF β pada respon imun pleiotropic dapat terjadi dalam berbagai cara. Misalnya, ada bukti bahwa menghambat TGF βs pada T sel dan NK cell mempengaruhi respon sitokin, termasuk tanggapan proliferatif dan produksi sitokin. Dilain pihak ada bukti bahwa TGF β berfungsi sebagai chemoattractant untuk IL 2 mengaktifkan sel sel NK, yang tampaknya berfungsi mendorong potensi antitumor. Efek TGFs saling bertentangan juga telah diamati dalam percobaan lain. Oleh karena itu, yang terbaik adalah untuk mempertimbangkan efek TGF β dalam konteks sistem model tertentu. Sebagai contoh bahwa secara umum IL 4 mendukung pengembangan TH2 pada sistem kekebalan, namun dengan kehadiran TGF β, respon imun didorong untuk menghasilkan tipe respon TH1. Data ini dengan jelas mendukung gagasan bahwa yang terbaik adalah untuk mempertimbangkan efek TGF β pada respon imun terhadap tumor dalam konteks lingkungan makro dan mikro. Laporan terbaru dengan menggunakan berbagai model tumor telah menunjukkan bahwa penghapusan TGF β atau penghambatan fungsinya mempunyai pengaruh signifikansi untuk tumorigenicity dan imunogenisitas glioma. Gangguan sintesis atau fungsi TGF β yang dihasilkan oleh glioma termasuk iradiasi dan penggunaan protease inhibitor akan menghambat pemrosesan terbentuknya TGF β. Dalam kasus iradiasi diketahui bahwa produksi TGF β tidak mengalami penurunan pada basis per sel bahkan terjadi peningkatan. Hal ini menunjukkan bahwa iradiasi dalam waktu pendek dapat diterapkan pada terapi glioma dan tidak akan Tumor secara aktif merupakan imunosupresif, dan fakta ini didukung oleh data adanya ekstensif efek pada sel sel imun ditemukan baik di lingkungan mikro tumor dan di bagian tepi. Ada banyak mekanisme yang menyebabkan terjadinya imunosupresi pada tumor, termasuk ekspresi ligan FAS (FasL) dan sekresi berbagai faktor penekan. Banyak transforming growth factor yang terbentuk antara lain TGF β1 dan 2 (TGF β2), dan banyak data mendukung kesimpulan bahwa faktor faktor imunosupresif ini berhubungan dengan berbagai respon sistem imun. Pada kenyataannya, efek TGF β pada respon imun pleiotropic dapat terjadi dalam berbagai cara. Misalnya, ada bukti bahwa menghambat TGF βs pada T sel dan NK cell mempengaruhi respon sitokin, termasuk tanggapan proliferatif dan produksi sitokin. Dilain pihak ada bukti bahwa TGF β berfungsi sebagai chemoattractant untuk IL 2 mengaktifkan sel sel NK, yang tampaknya berfungsi mendorong potensi antitumor. Efek TGFs saling bertentangan juga telah diamati dalam percobaan lain. Oleh karena itu, yang terbaik adalah untuk mempertimbangkan efek TGF β dalam konteks sistem model tertentu. Sebagai contoh bahwa secara umum IL 4 mendukung pengembangan TH2 pada sistem kekebalan, namun dengan kehadiran TGF β, respon imun didorong untuk menghasilkan tipe respon TH1. Data ini dengan jelas mendukung gagasan bahwa yang terbaik adalah untuk mempertimbangkan efek TGF β pada respon imun terhadap tumor dalam konteks lingkungan makro dan mikro. Laporan terbaru dengan menggunakan berbagai model tumor telah menunjukkan bahwa penghapusan TGF β atau penghambatan fungsinya mempunyai pengaruh signifikansi untuk tumorigenicity dan imunogenisitas glioma. Gangguan sintesis atau fungsi TGF β yang dihasilkan oleh glioma termasuk iradiasi dan penggunaan protease inhibitor akan menghambat pemrosesan terbentuknya TGF β. Dalam kasus iradiasi diketahui bahwa produksi TGF β tidak mengalami penurunan pada basis per sel bahkan terjadi peningkatan. Hal ini menunjukkan bahwa iradiasi dalam waktu pendek dapat diterapkan pada terapi glioma dan tidak akan

Sebuah pendekatan yang melibatkan transfeksi gen dengan decorin kecil, yang mana leusin proteoglycan mengikat dan menonaktifkan TGF β akan mengganggu homeostasis. Dalam penelitian ini, dipastikan bahwa transfeksi decorin mengakibatkan penghapusan kegiatan TFG β in vitro dan yang lebih penting, sel sel yang mengekspresikan decorin pada level yang tinggi tidak memiliki sifat sebagai sel tumor pada sistem in vivo. Namun, ada beberapa kontroversi mengenai apakah efek terapeutik dimediasi dengan decorin menghilangkan efek TGF β. Untuk menjawab hal tersebut diperlukan eksperimen lebih lanjut. Potensi penggunaan decorin dalam terapi gen mempunyai kemungkinan berpengaruh pada interaksi TGF β yang terlibat dalam hilangnya tumorgenisitas.

Fungsi TGF β Pada Apoptosis.

Sel bisa mati dalam dua cara. Pertama, melalui kematian sel terprogram (apoptosis dan autophagy), yang merupakan proses fisiologi normal dan melalui nekrosis, yang merupakan kematian dari penyebab lain, seperti kekurangan oksigen atau racun. TGF β menginduksi apoptosis dalam berbagai jenis sel. TGF β dapat menginduksi apoptosis dalam dua cara yaitu melalui SMAD pathway dan DAXX pathway. SMAD pathway adalah jalur sinyal kanonik dimana sinyal TGF β dimer mengikat ke reseptor tipe II yang merekrut tipe I phosphorylates sebuah reseptor. Jenis reseptor ini kemudian merekrut dan reseptor phosphorylates diatur oleh SMAD (R SMAD). SMAD3, R SMAD, yang terlibat dalam menginduksi apoptosis. R SMAD kemudian mengikat ke SMAD umum (coSMAD) SMAD4 dan membentuk sebuah heterodimeric kompleks. Kompleks ini kemudian memasuki inti sel di mana ia bertindak sebagai faktor transkripsi untuk berbagai gen, termasuk untuk mengaktifkan mitogen activated protein kinase 8 jalur, yang memicu apoptosis.

TGF β mungkin juga memicu apoptosis melalui kematian, terkait protein 6 (DAXX adaptor protein). DAXX telah ditunjukkan untuk mengasosiasikan ikatan dengan tipe II reseptor TGF β kinase. Siklus sel TGF β memainkan peran penting dalam regulasi siklus sel. TGF β menyebabkan sintesis protein p15 dan p21, yang menghalangi TGF β mungkin juga memicu apoptosis melalui kematian, terkait protein 6 (DAXX adaptor protein). DAXX telah ditunjukkan untuk mengasosiasikan ikatan dengan tipe II reseptor TGF β kinase. Siklus sel TGF β memainkan peran penting dalam regulasi siklus sel. TGF β menyebabkan sintesis protein p15 dan p21, yang menghalangi

Peran ganda TGF β1 dalam apoptosis.

Pemaparan sel untuk TGF beta1 dapat memicu berbagai respon selular termasuk penghambatan pertumbuhan sel, migrasi, diferensiasi dan apoptosis. TGF beta1 diatur adalah jenis sel apoptosis dan tergantung pada konteks, memang TGF beta1 memberikan sinyal baik untuk kelangsungan hidup sel atau apoptosis. Mekanisme molekuler yang mendasari peran TGF beta1 dalam apoptosis tetap tidak jelas. Protein yang terutama menengahi sinyal intraselular dari TGF beta1 adalah anggota keluarga Smad. Namun demikian, TGF beta1 signaling juga dapat bekerja sama dengan kematian reseptor apoptotic jalur (FAS, TNF), dengan modulator apoptosis intraselular JNK dan P38 MAP kinase, Akt, NF kappaB, dan dengan jalur apoptotic mitokondria dimediasi oleh anggota anggota Bcl 2 keluarga. Selain itu, keterlibatan TGF beta1 dalam produksi stres oksidatif dan mencegah proses peradangan yang diperlukan untuk pembersihan tubuh apoptotic bukti lebih lanjut integrasinya ke jalur apoptotic. Interaksi dan keseimbangan antara rangsangan yang berbeda memberikan dasar bagi pro atau anti output apoptotic TGF beta1 pensinyalan dalam suatu sel.

Peran TGF β pada Jantung.

Sebuah studi di Saint Louis University School of Medicine telah menemukan bahwa kolesterol menekan responsivitas sel sel kardiovaskular terhadap TGF β dan menyebabkan terjadinya aterosklerosis. Saat itu juga ditemukan bahwa statin, obat penurun kadar kolesterol meningkatkan responsivitas sel sel kardiovaskular terhadap protektif TGF β, sehingga membantu mencegah perkembangan aterosklerosis dan penyakit jantung.

Peran TGF β pada

TGF β signaling juga mungkin memainkan peran utama dalam patogenesis sindrom Marfan, penyakit yang ditandai dengan tidak proporsional tinggi, arachnodactily, ectopia lentis dan komplikasi hati seperti prolaps katup mitral dan pembesaran aorta meningkatkan dan ada kemungkinan terjadinya diseksi aorta. Sementara cacat mendasar dalam sindrom Marfan ialah rusaknya sintesis glikoprotein fibrillin, biasanya merupakan komponen penting dari serat elastis, fenotipe sindrom Marfan dapat dihilangkan dengan penambahan dari TGF β antagonis dalam tikus yang terkena dampak. Hal ini menunjukkan bahwa untuk sementara gejala sindrom Marfan mungkin tampak konsisten dengan gangguan jaringan ikat, mekanisme lebih mungkin berkaitan dengan pengurangan karantina dari TGF β oleh fibrillin. Prekursor TGFβ4 ditemukan dengan peningkatan susunan gen selama fase pra menstruasi dalam endometrail stroma (Kothapalli et al. 1997) dan disebut EBAF (endometrium pendarahan faktor terkait). Kemudian secara terpisah ditemukan embrio vertebrata asimetri kiri kanan dan diberi nama lefty2 (juga disebut Lefty A).

Bentuk monomer TGFβ mengandung 110 140 residu asam amino dan memiliki struktur dengan empat β strand antiparalel dan tiga ikatan disulfida. Bentuk struktur ini disebut cystine knot, yang cukup resisten mengalami denaturasi. Penambahan sistein N terminus pada masing masing monomer menghubungkan monomer TGFβ menjadi homodimer ataupun heterodimer yang fungsional (Lodish et al, 2005). TGFβ memiliki tiga tipe reseptor yang berbeda, yaitu RI (55 kDa), RII (85 kDa), dan RIII (280 kDa). Reseptor TGFβ yang paling melimpah adalah RIII, yang merupakan proteoglycan permukaan sel (β glycan). β glycan tersebut mampu mengikat dan menghimpun TGFβ yang berada di dekat permukaan sel. Reseptor tipe I (RI) dan RII merupakan protein transmembran dimer dengan serin/ treonin kinase sebagai domain sitosolik. RII adalah aktif kinase yang memfosforilasi dirinya sendiri jika tidak ada TGFβ. Pengikatan TGFβ menginduksi pembentukan kompleks yang mengandung RI dan RII. Subunit RII kemudian memfosforilasi residu serin dan treonin pada subunit RI, sehingga mengaktifkan aktivitas kinase RI (Lodish et al, 2005).

Aktivasi Reseptor TGFβ I.

Faktor transkripsi downstream dari TGF β disebut dengan Smad. Tiga jenis protein Smad yang berperan dalam jalur TGF β signaling adalah receptor regulated Smads (R Smads), co Smads, dan inhibitory atau antagonistic Smads (I Smads). Jalur aktivasi Smad ditunjukkan pada Gambar 2. R Smad mengandung dua domain, yaitu MH1 dan MH2, yang dipisahkan oleh flexible linker region. N terminus dari domain MH1 mengandung bagian yang mengikat DNA spesifik (specific DNA binding segment) dan sebuah sekuens yang disebut nuclearlocalization signal (NLS) yang dibutuhkan untuk transpot protein menuju nukleus. Ketika R Smad dalam keadaan inaktif (tidak terfosforilasi), NLS dalam keadaan menutup (masked), dan domain MH1 dan MH2 berasosiasi sehingga tidak dapat berikatan dengan DNA atau co Smad. Fosforilasi pada tiga residu serine di dekat C terminus dari R Smad (Smad2 atau Smad3) oleh reseptor TGFβ tipe I yang teraktivasi akan memisahkan dua domain tersebut dan memberikan ikatan antara importinβ dengan NLS. Selanjutnya sebuah kompleks yang mengandung dua molekul Smad3 (atau Smad2) dan satu molekul co Smad terbentuk dalam sitosol. Kompleks ini distabilkan oleh ikatan dua serine yang terfosforilasi pada masing masing Smad3 dengan phosphoserine binding site pada domain Smad3 dan MH2 Smad4. Pengikatan importinβ kemudian memediasi translokasi kompleks heterodimer R Smad/co Smad ke dalam nukleus. Importinβ kemudian terdisosiasi di dalam nukleus, dan kompleks Smad2/Smad4 atau Smad3/Smad4 bersama sama dengan faktor transkripsi mengaktifkan transkripsi pada gn target yang spesifik. Di dalam nukleus, R Smad kemudian mengalami defosforilasi menghasilkan disosiasi kompleks R Smad/co Smad dan kedua Smad keluar dari nukleus. Karena shuttling nucleocytoplasmic dari Smad, konsentrasi Smad aktif di dalam nukleus menggambarkan tingginya reseptor TGFβ yang teraktivasi pada permukaan sel.

Jalur aktivasi TGFβ Smad

Seluruh sel mamalia mensekresikan sekurang kurangnya satu isoform TGFβ, dan umumnya memiliki reseptor TGFβ pada Seluruh sel mamalia mensekresikan sekurang kurangnya satu isoform TGFβ, dan umumnya memiliki reseptor TGFβ pada

Hilangnya TG β signaling berperan atas proliferasi sel.

Kebanyakan tumor manusia mengandung mutasi baik pada reseptor TGFβ maupun protein Smad, sehingga terjadi resistensi terhadap penghambatan pertumbuhan oleh TGFβ. Kanker pankreas pada manusia, sebagai contoh, mengalami delesi pada gen yang mengkode Smad4 sehingga tidak mampu menginduksi p15 dan inhibitor siklus sel yang lain dalam merespon TGFβ. Mutasi gen seperti ini disebut DPC (deleted in pancreatic cancer). Retinoblastoma, kanker kolon dan lambung, hepatoma, dan beberapa kelainan pada sel T dan sel B juga merupakan tidak ada respon terhadap TGFβ. Kehilangan respon berhubungan dengan hilangnya reseptor TGFβ tipe I dan tipe II. Responsivitas terhadap TGFβ dapat dikembalikan melalui ekspresi rekombinan dari protein yang ‘hilang’ atau abnormal (“missing” protein). Selain kegagalan menginduksi p15, kegagalan mengekspresikan plasminogen activator inhibitor 1 (PAI 1) pada sel kanker juga dapat diakibatkan adanya mutasi pada protein protein yang berperan dalam jalur TGFβ Smad. PAI 1 mampu mereduksi degradasi matriks yang dikatalisis plasmin, sehingga ketika PAI 1 tidak terekspresi maka akan terjadi proliferasi sel. Hilangnya fungsi baik pada reseptor TGFβ maupun Smad akibat mutasi menginduksi proliferasi sel dan kemungkinan adanya invasi dan metastasis sel tumor (Gambar 4).

. Efek mutasi pada protein protein yang berperan dalam jalur TGFβ Smad.

Gangguan yang berhubungan dengan aktivasi TGF β signaling.

Upregulation dari TGF β telah didokumentasikan di beberapa gangguan peradangan. Sebagian besar studi studi mengusulkan bahwa dengan mengembalikan kontrol normal sinyal TGF β atau dengan menghambat tanpa merusak efek yang menguntungkan pengobatan dapat menyebabkan gangguan peradangan kronis serta gangguan sinyal TGF β lain. RI kompleks adalah residu protein 503 yang terdiri dari sistin yang kaya akan ekstraselular N terminal domain yang

terlibat dalam ligan yang mengikat TGF beta, satu transmembran heliks dan sitoplasma C terminal domain yang berpartisipasi dalam sinyal transduksi. The sitoplasma domain RI adalah residu monomer (Huse et. Al, 2001). Seperti yang disebutkan dalam sitoplasma domain crystalizes sebagai tetramer, in vivo setiap domain berfungsi sebagai satu unit. The sitoplasma domain memiliki dua wilayah kunci, inti katalitik domain, mirip struktur tergantung cAMP protein kinase PKA, dan daerah GS (heliks loop struktur spiral) yang berfungsi sebagai pengatur segmen. Ini adalah katalitik domain yang mengikat dan phosphorylates R Smad protein yang akan pergi ke inti dan mengubah transkripsi gen. Meskipun tidak membentuk kontak langsung dengan RII atau Smad protein, alfa C heliks adalah bagian dari pergeseran konformasi yang penting antara GS loop dan urutan aktivasi yang memungkinkan pengaktifan RI dan selanjutnya Smad fosforilasi protein. R1 yang dikristalkan dapat menghambat FKBP12 kompleks. Dalam kristalisasi ini bentukan dimer tetramer dengan tiga molekul dimer lain. Sitoplasma FKBP12 adalah inhibitor fungsi phosphorylative RI, ketika phosphorylates RII GS domain RI tidak terlepas dari FKBP12 RI GS domain. FKBP12 mengikat ke wilayah GS RI melalui alfa heliks 2 dan menstabilkan, mencegah interaksi yang mengikat ATP dan aktivitas kinase RI. Interaksi ini secara efektif pin C alfa heliks dalam posisi yang menciptakan kaku, struktur menghambat seluruh reseptor kompleks. Leu 195 residu dan Leu 196 RI mengikat secara langsung dengan FKBP12; di samping kedua residu Leu 193 dan Pro 194. Meskipun mereka tidak secara langsung berinteraksi,mereka akan menstabilkan FKBP12, interaksi ini dibentuk oleh Leu 195 dan Leu 196. Semua residu ini berada di dekat alfa C heliks dan loop L45 RI, meskipun ada interaksi lain di tempat lain dalam dimer, keempat tersebut adalah yang paling signifikan. Dalam RI alfa heliks 2 terdapat beberapa fleksibilitas dalam gerakan. Ketika GS phosphorylates RII loop, FKBP12 dilepas dan menghambat konformasi adalah merupakan destabilisasi. Ini diaktifkan dan menyebabkan konformasi yang khas yang memungkinkan seluruh struktur RI untuk 'terbuka' dan mengikat ATP yang akan membantu mendorong Smad fosforilasi.

Efek pada FKBP12 RI.

Hambatan perubahan konformasi, disebabkan oleh adanya FKBP12 dan kestabilan orientasi. Struktural katalitik domain memungkinkan perlindungan komponen vital yang melaksanakan proses fosforilasi Smad. Seperti disebutkan, perlindungan FKBP12 loop GS menyebabkan perubahan konformasi reseptor di seluruh struktur. Pengikatan menggeser FKBP12 C alfa heliks dengan memaksa interaksi dengan GS loop, urutan aktivasi, dan alpha C heliks sendiri. Interaksi sekitar Fosfat mengikat ATP loop dan mencegah ikatanATP t. Tiga residu bertanggung jawab atas hal ini dengan mendekati lingkaran yang mengikat dan menciptakan interaksi mereka sendiri, Lys 232 blok alfa phopsphate, Phe 216 beta blok fosfat, dan Arg 372 dengan blok Phe 216 gamma fosfat . Dilihat dari model rantai yang berpadu sisi Arg 372 terlihat memperluas ke pusat katalitik RI dan membentuk pasangan ion dengan Asp 351, suatu asam amino esensial yang dibutuhkan untuk koordinasi ion Mg. Yang menghambat konformasi alfa heliks C akan distabilkan oleh sejumlah interaksi residu panjang dengan dua lembar beta struktural penting 9 dan 10. Kontak Van Der Walls dibuat antara C heliks alfa dan beta untai 10. Glu 247 residu akan menstabilkan interaksi antara Arg 244 dan Asp 366. H ikatan terjadi antara alpha helix dan beta C untai 9. Residu Asp 366 dari 10 untai kelompok beta Arg 357 ke dalam konformasi di tempat yang terdapat H ikatan dengan Thr 251. Urutan aktivasi tampaknya berefek pada kegiatan RI dalam menggeser konformasi. Hal itu sendiri tidak terfosforilasi oleh RII kinase. Seperti disebutkan, fosforilasi dari lingkaran GS mengganggu interaksi dengan C alfa heliks dan memungkinkan segmen aktivasi untuk pindah dari mengikat ATP loop

Fosforilasi Smad.

Karena RI masih harus mengkristal tanpa FKBP12, atau substrat lainnya dan bertindak sebagai inhibitor berikut adalah residu spesifik dalam konformasi yang menghambat RI. Bentangan kecil membentuk residu variabel loop L45 antara beta lembar 4 dan 5, segmen ini menentukan spesifisitas substrat Smad. Loop ini berinteraksi langsung dengan dua residu, 427 dan 428, dari L3 loop di Smad protein. Urutan yang katalitik mengkatalisis pemindahan fosfat Karena RI masih harus mengkristal tanpa FKBP12, atau substrat lainnya dan bertindak sebagai inhibitor berikut adalah residu spesifik dalam konformasi yang menghambat RI. Bentangan kecil membentuk residu variabel loop L45 antara beta lembar 4 dan 5, segmen ini menentukan spesifisitas substrat Smad. Loop ini berinteraksi langsung dengan dua residu, 427 dan 428, dari L3 loop di Smad protein. Urutan yang katalitik mengkatalisis pemindahan fosfat

TGF β dan Smad.

Anggota kelompok Smad yang baru diidentifikasi oleh sinyal intraselular adalah komponen penting dari pertumbuhan faktor beta (TGF beta) superfamili. Smad2 dan Smad3 secara struktural sangat mirip dan TGF beta memediasi sinyal. Smad4 berada jauh dari Smads

2 dan 3, dan membentuk sebuah kompleks dengan heteromeric setelah Smad2 TGF beta atau aktivin stimulasi. Di sini kita menunjukkan bahwa Smad2 berinteraksi dengan Smad3 kinase yang kekurangan TGF beta reseptor tipe I (TbetaR), setelah itu akan terfosforilasi oleh TbetaR II kinase. TGF beta1 diinduksi oleh fosforilasi Smad2 dan Mv1Lu, Smad3 di sel epitel paru paru. Smad4 itu ditemukan Mv1Lu konstitutif terfosforilasi dalam sel, tingkat fosforilasi yang tersisa tidak berubah pada stimulasi TGF beta1. Hasil yang sama diperoleh dengan menggunakan sel HSC4, yang juga pertumbuhannya dihambat oleh TGF beta. Smads 2 dan 3 berinteraksi dengan Smad4 setelah TbetaR beraktivasi dalam sel COS transfected. Selain itu, kami mengamati aktivasi TbetaR tergantung pada interaksi antara Smad2 dan Smad3. Smads 2, 3 dan 4 terakumulasi dalam nukleus TGF beta1 di Mv1Lu sel, dan menunjukkan efek sinergis dalam assay transkripsional dengan menggunakan TGF beta yang diinduksi plasminogen activator inhibitor 1 promotor. Dominan Smad3 negatif menghambat respons sinergis transkripsional Smad2 dan Smad4. Data ini menunnjukkan bahwa Smads 2, 3 dan 4 menginduksi TGF beta heteromeric kompleks, dan serentak mereka translokasi ke nukleus, yang dibutuhkan untuk efisien TGF beta transduksi sinyal. Faktor growth peptida dan protein yang berfungsi extracellularly untuk mengatur pertumbuhan sel dan diferensiasi. Mereka memainkan peran penting dalam vertebrata seperti mereka mengkoordinasikan perana sel dalam jaringan yang sama, atau sel sel dalam satu jaringan atau organ dengan mereka yang lain. Mereka mendorong kegiatan mereka dengan cara mengikat dan menyatukan permukaan sel reseptor, yang biasanya terdiri dari sebuah ekstraselular domain, satu membran spanning 2 dan 3, dan membentuk sebuah kompleks dengan heteromeric setelah Smad2 TGF beta atau aktivin stimulasi. Di sini kita menunjukkan bahwa Smad2 berinteraksi dengan Smad3 kinase yang kekurangan TGF beta reseptor tipe I (TbetaR), setelah itu akan terfosforilasi oleh TbetaR II kinase. TGF beta1 diinduksi oleh fosforilasi Smad2 dan Mv1Lu, Smad3 di sel epitel paru paru. Smad4 itu ditemukan Mv1Lu konstitutif terfosforilasi dalam sel, tingkat fosforilasi yang tersisa tidak berubah pada stimulasi TGF beta1. Hasil yang sama diperoleh dengan menggunakan sel HSC4, yang juga pertumbuhannya dihambat oleh TGF beta. Smads 2 dan 3 berinteraksi dengan Smad4 setelah TbetaR beraktivasi dalam sel COS transfected. Selain itu, kami mengamati aktivasi TbetaR tergantung pada interaksi antara Smad2 dan Smad3. Smads 2, 3 dan 4 terakumulasi dalam nukleus TGF beta1 di Mv1Lu sel, dan menunjukkan efek sinergis dalam assay transkripsional dengan menggunakan TGF beta yang diinduksi plasminogen activator inhibitor 1 promotor. Dominan Smad3 negatif menghambat respons sinergis transkripsional Smad2 dan Smad4. Data ini menunnjukkan bahwa Smads 2, 3 dan 4 menginduksi TGF beta heteromeric kompleks, dan serentak mereka translokasi ke nukleus, yang dibutuhkan untuk efisien TGF beta transduksi sinyal. Faktor growth peptida dan protein yang berfungsi extracellularly untuk mengatur pertumbuhan sel dan diferensiasi. Mereka memainkan peran penting dalam vertebrata seperti mereka mengkoordinasikan perana sel dalam jaringan yang sama, atau sel sel dalam satu jaringan atau organ dengan mereka yang lain. Mereka mendorong kegiatan mereka dengan cara mengikat dan menyatukan permukaan sel reseptor, yang biasanya terdiri dari sebuah ekstraselular domain, satu membran spanning

Gambar 5. Berbagai mode kompleks dengan reseptor TGF bs dan BMP. (A) gambar struktur dimer ligan, dengan dua monomer dari TGF β3 digambarkan dengan warna biru dan merah, dan BMP 2 di oranye dan cokelat. (B) reseptor domain ekstraselular dari TGF β superfamili mengadopsi beberapa dari tiga lipatan finger toksin, seperti yang ditunjukkan oleh lapisan dari BMP dan TGF

b tipe I reseptor di sebelah kiri (masing masing cyan, dan kuning,), BMP dan TGF – β tipe II reseptor di tengah (masing masing magenta dan hijau,), dan TGF b tipe I dan tipe II reseptor di sebelah kanan (kuning dan hijau, masing masing). F1, F2, dan F3 menunjukkan tiga finger reseptor dari tiga lipatan finger toksin. (C) TGF β (kiri) dan BMP (kanan) reseptor tipe I, tipe II struktur kompleks terner. TGF b tipe I dan tipe II reseptor berarsir kuning dan hijau, b tipe I reseptor di sebelah kiri (masing masing cyan, dan kuning,), BMP dan TGF – β tipe II reseptor di tengah (masing masing magenta dan hijau,), dan TGF b tipe I dan tipe II reseptor di sebelah kanan (kuning dan hijau, masing masing). F1, F2, dan F3 menunjukkan tiga finger reseptor dari tiga lipatan finger toksin. (C) TGF β (kiri) dan BMP (kanan) reseptor tipe I, tipe II struktur kompleks terner. TGF b tipe I dan tipe II reseptor berarsir kuning dan hijau,

TGF βs dan faktor faktor yang terkait mendorong respons mereka dengan menggabungkan sebuah kompleks heterotetrameric terdiri dari dua pasang tipe I tipe II reseptor. Tipe I dan tipe II reseptor yang sama struktur domain secara keseluruhan, termasuk kaya sistein ekstraselular domain yang mengadopsi tiga lipat finger toksin, satu transmembran heliks, dan domain serin treonin intraseluler kinase. Encode genom manusia ada tujuh, lima reseptor tipe I dan tipe II. Melalui studi silang yang berbasis sel, BMP dan GDFS yang telah terbukti untuk mengikat beberapa reseptor tipe I dan tipe II di mixed order, sedangkan TGF βs mengikat satu reseptor tipe I dan tipe II di sequential order, pertama dengan mengikat tipe

II, TbR II, diikuti oleh tipe I, TβR II. Temuan biokimia ini menunjukkan bahwa kompleks reseptor faktor pertumbuhan dari family ini mungkin berbeda secara struktural. Perbedaan perbedaan ini telah dibuktikan melalui analisis struktural langsung BMP dan TGF b: tipe I reseptor: tipe II reseptor kompleks terner. Struktur kompleks terner BMP disimpulkan pertama kali didasarkan pada struktur struktur independen BMP BMP terikat pada tipe I dan tipe

II reseptor (masing masing Kirsch, et al. Dan Greenwald, et al.,), dan kemudian dikonfirmasi di analisis langsung oleh dua BMP kompleks terner (Allendorph, et al. dan Weber, et al.). Struktur terner TGF β kompleks, baru baru ini dilaporkan oleh Groppe, et al dan subjek ini menekankan, ditentukannya analisis struktural langsung dari TGF β3: TβR I: TβR II kompleks terner menggunakan kristal yang terdifraksi untuk sebuah resolusi 3,0 Å menggunakan SSRL beamline 11 1.

Struktur kompleks terner menunjukkan bahwa meskipun ligan dan reseptor dari BMP dan TGF β subfamilies keseluruhan yang sama lipatannya (masing masing Gambar 5A dan 5B,), mereka tetap terikat dan reseptornya bergabung dengan cara yang sama sekali berbeda ( Gambar 5 C). BMP tipe I dan tipe II reseptor berikatan dengan ligan masing masing "wrist" dan "knuckle" epitopes, , dan tidak kontak satu sama lain, sedangkan TGF b tipe I dan tipe II