Transforming Growth Factor beta

Transforming Growth Factor β
PDB ID: 3VI4. Regenbogenfarben, blau N-terminus, rot C-terminus
Vorhandene Strukturdaten: PDB 1KLC, PDB 2TGI, PDB 1TGK, PDB 3RJR,PDB 5FFO
Masse/Länge Primärstruktur	TGFβ1/2/3: Signalpeptid: 29/20/23; LAP: 249/282/277; TGFβ: 111/111/111
Bezeichner
Externe IDs	UniProt P01137
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen

Transforming Growth Factor β (TGFβ) bezeichnet drei Zytokine, die gemeinsam die TGFβ-Familie bilden. In Wirbeltieren gibt es drei TGFβ Formen: TGFβ1, TGFβ2 und TGFβ3 (humane Gennamen: TGFB1, TGFB2, TGFB3). Trotz der Namensähnlichkeit gibt es keine enge strukturelle oder evolutionäre Verwandtschaft mit den TGFα-Wachstumsfaktoren^[1].

Knockout-Mäuse haben gezeigt, dass

• TGFβ1 das Immunsystem dämpft^[2],
• TGFβ2 an der Entwicklung von Lunge, Herz, Knochen und Urogenitaltrakt beteiligt ist^[3],
• TGFβ3 ebenfalls zur Lungenentwicklung beiträgt. TGFβ3-Signale sind außerdem wichtig um die Entstehung von Gaumenspalten zu verhindern^[4][5].

Alle drei TGFβ scheinen in der Lage, Zellen verschiedenen Ursprungs in Myofibroblasten zu transformieren. Diese zeichnen sich durch erhöhte Kontraktilität und Sekretion von EZM-Proteinen aus^[6]. Dies sind einerseits Voraussetzungen für eine erfolgreiche Wundheilung, führen aber andererseits zur Narbenbildung, die im pathologischen Fall zur Fibrose und im Extremfall zum Organversagen führt.

TGFβ werden durch Zellen in einer inaktiven Form in der extrazellulären Matrix (EZM) deponiert. Erst durch Aktivierung wird das eigentliche Zytokin TGFβ frei und kann an zelluläre Oberflächenrezeptoren binden^[7]. Diese TGFβ-Rezeptoren gehören zur Familie der Serin/Threonin-Kinasen. Aktivierte TGFβ-Rezeptoren aktivieren intrazellulär Proteine der Smad-Familie, die daraufhin in den Zellkern gelangen und mit Kofaktoren die Genexpression beeinflussen^[8]. Die drei Vertreter der TGFβ-Familie haben spezifische Funktionen in der Entwicklung von Wirbeltieren und andauernde Aktivierung des TGFβ-Signalwegs wird mit verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht.

1. ↑ Masato Morikawa, Rik Derynck, Kohei Miyazono: TGF-β and the TGF-β Family: Context-Dependent Roles in Cell and Tissue Physiology. In: Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. Band 8, Nr. 5, Mai 2016, ISSN 1943-0264, S. a021873, doi:10.1101/cshperspect.a021873, PMID 27141051, PMC 4852809 (freier Volltext). 
2. ↑ Marcia M. Shull, Ilona Ormsby, Ann B. Kier, Sharon Pawlowski, Ronald J. Diebold: Targeted disruption of the mouse transforming growth factor-β1 gene results in multifocal inflammatory disease. In: Nature. Band 359, Nr. 6397, Oktober 1992, ISSN 0028-0836, S. 693–699, doi:10.1038/359693a0, PMID 1436033, PMC 3889166 (freier Volltext). 
3. ↑ L. P. Sanford, I. Ormsby, A. C. Gittenberger-de Groot, H. Sariola, R. Friedman: TGFbeta2 knockout mice have multiple developmental defects that are non-overlapping with other TGFbeta knockout phenotypes. In: Development (Cambridge, England). Band 124, Nr. 13, Juli 1997, ISSN 0950-1991, S. 2659–2670, PMID 9217007, PMC 3850286 (freier Volltext) – (Online [abgerufen am 1. Mai 2020]). 
4. ↑ G. Proetzel, S. A. Pawlowski, M. V. Wiles, M. Yin, G. P. Boivin: Transforming growth factor-beta 3 is required for secondary palate fusion. In: Nature Genetics. Band 11, Nr. 4, Dezember 1995, ISSN 1061-4036, S. 409–414, doi:10.1038/ng1295-409, PMID 7493021, PMC 3855390 (freier Volltext). 
5. ↑ Vesa Kaartinen, Jan Willem Voncken, Charles Shuler, David Warburton, Ding Bu: Abnormal lung development and cleft palate in mice lacking TGF–β3 indicates defects of epithelial–mesenchymal interaction. In: Nature Genetics. Band 11, Nr. 4, Dezember 1995, ISSN 1061-4036, S. 415–421, doi:10.1038/ng1295-415. 
6. ↑ Boris Hinz: Myofibroblasts. In: Experimental Eye Research. Band 142, Januar 2016, S. 56–70, doi:10.1016/j.exer.2015.07.009 (elsevier.com [abgerufen am 1. Mai 2020]). 
7. ↑ Boris Hinz: The extracellular matrix and transforming growth factor-β1: Tale of a strained relationship. In: Matrix Biology. Band 47, September 2015, S. 54–65, doi:10.1016/j.matbio.2015.05.006 (elsevier.com [abgerufen am 1. Mai 2020]). 
8. ↑ Rik Derynck, Erine H. Budi: Specificity, versatility, and control of TGF-β family signaling. In: Science Signaling. Band 12, Nr. 570, 26. Februar 2019, ISSN 1945-0877, S. eaav5183, doi:10.1126/scisignal.aav5183, PMID 30808818, PMC 6800142 (freier Volltext).