SMAD7は、機能的SMAD-DNA複合体形成を妨げることにより、核内の変換成長因子ベータシグナル伝達に拮抗します

SMAD7は、受容体レベルでTGF-betaシグナル伝達を阻害することにより、形質転換因子ベータ（TGF-beta）シグナル伝達の負のフィードバック調節に重要な役割を果たします。I型受容体への結合と受容体で調節されたSMADの活性化を妨害したり、E3ユビキチンリガーゼスマーフを受容体に補充して、分解のために標的とすることがあります。ここでは、Smad7がHep3B細胞の核に主に局在していることを報告します。核におけるSMAD7の標的発現は、哺乳類細胞のレポーターアッセイとゼブラフィッシュ胚形成への影響によって決定されるように、TGF-BETAシグナル伝達に対する優れた阻害活性を付与しました。さらに、SMAD7はSMAD3/4-、SMAD2/4-、およびSMAD1/4強化レポーター遺伝子発現を抑制し、SMAD7がI型受容体とは独立して機能できることを示しています。オリゴヌクレオチド沈殿アッセイにより、SMAD7はそのMH2ドメインを介してSMAD応答要素に特異的に結合できることが明らかになり、DNA結合活性は、クロマチン免疫沈降により、TGF-beta標的遺伝子であるPAI-1のプロモーターとのin vivoでさらに確認されました。最後に、SMAD7がTGF-beta誘発性SMAD-DNA複合体の形成を破壊するという証拠を提供します。我々の発見は、SMAD7が新しいメカニズムによって核内のTGFベータシグナル伝達を阻害することを示唆しています。

Smad7 plays an essential role in the negative-feedback regulation of transforming growth factor beta (TGF-beta) signaling by inhibiting TGF-beta signaling at the receptor level. It can interfere with binding to type I receptors and thus activation of receptor-regulated Smads or recruit the E3 ubiquitin ligase Smurf to receptors and thus target them for degradation. Here, we report that Smad7 is predominantly localized in the nucleus of Hep3B cells. The targeted expression of Smad7 in the nucleus conferred superior inhibitory activity on TGF-beta signaling, as determined by reporter assay in mammalian cells and by its effect on zebrafish embryogenesis. Furthermore, Smad7 repressed Smad3/4-, Smad2/4-, and Smad1/4-enhanced reporter gene expression, indicating that Smad7 can function independently of type I receptors. An oligonucleotide precipitation assay revealed that Smad7 can specifically bind to the Smad-responsive element via its MH2 domain, and DNA-binding activity was further confirmed in vivo with the promoter of PAI-1, a TGF-beta target gene, by chromatin immunoprecipitation. Finally, we provide evidence that Smad7 disrupts the formation of the TGF-beta-induced functional Smad-DNA complex. Our findings suggest that Smad7 inhibits TGF-beta signaling in the nucleus by a novel mechanism.