抑制性SMADの負の調節を通じて骨形成タンパク質シグナル伝達を促進する

阻害性SMAD、すなわちSMAD6およびSMAD7は、活性化された骨形成タンパク質（BMP）タイプI受容体と相互作用し、それにより、受容体で調節されたSMADの活性化を防ぐか、SMAD4との異常な複合体形成との活性化R-SMADと競合することにより、BMP-SMAD経路の強力な拮抗薬である。I-SMAD活性の調節の根底にある分子メカニズムはとらえどころのないままです。ここでは、SMAD6の直接結合パートナーとして、以前は関連分子と呼ばれるSTAM（AMSH）と関連する細胞質タンパク質の同定を報告します。AMSHは、培養細胞のBMP受容体活性化により、SMAD6と相互作用しますが、R-CO-Smadsとは相互作用しません。この発見と一致して、BMPによる細胞の刺激は、細胞質においてSMAD6とAMSHの共局在化を誘導します。AMSHの異所性発現は、BMP誘発SMAD1リン酸化を延長し、転写レポーター活性、成長停止、アポトーシスのBMP誘発性活性化を増強します。データは、AMSHがその作用を発揮する分子メカニズムは、活性化I型受容体または活性化されたR-SMADへのSMAD6の結合を阻害することであることを強く示唆しています。

Inhibitory Smads, i.e. Smad6 and Smad7, are potent antagonists of the BMP-Smad pathway by interacting with activated bone morphogenetic protein (BMP) type I receptors and thereby preventing the activation of receptor-regulated Smads, or by competing with activated R-Smads for heteromeric complex formation with Smad4. The molecular mechanisms that underlie the regulation of I-Smad activity have remained elusive. Here we report the identification of a cytoplasmic protein, previously termed associated molecule with the SH3 domain of STAM (AMSH), as a direct binding partner for Smad6. AMSH interacts with Smad6, but not with R- and Co-Smads, upon BMP receptor activation in cultured cells. Consistent with this finding, stimulation of cells with BMP induces a co-localization of Smad6 with AMSH in the cytoplasm. Ectopic expression of AMSH prolongs BMP-induced Smad1 phosphorylation, and potentiates BMP-induced activation of transcriptional reporter activity, growth arrest and apoptosis. The data strongly suggest that the molecular mechanism by which AMSH exerts its action is by inhibiting the binding of Smad6 to activated type I receptors or activated R-Smads.