Одна из основных функций TGF-beta — регулирование воспалительных процессов. Кроме этого, трансформирующий фактор роста бета также играет решающую роль в дифференцировке стволовых клеток, а также в регуляции и дифференцировке Т-клеток
В связи с тем, что TGF-beta оказывает большое влияние на регуляцию, а также дифференцировку иммунных и стволовых клеток, этот цитокин активно изучался в исследованиях онкологических, аутоиммунных и инфекционных заболеваний.
Изоформы TGF-beta
У млекопитающих трансформирующий фактор роста бета TGF-beta включает в себя 3 изоформы.
- TGF-beta1 полипептид, входящий в суперсемейство цитокинов TGF-beta. Выполняет множество клеточных функций, включая контроль роста клеток, пролиферацию клеток, дифференцировку клеток и апоптоз.
- TGF-beta2 выполняет многие клеточные функции и играет жизненно важную роль во время эмбрионального развития.
- TGF-beta3 участвует в дифференцировке клеток, эмбриогенезе и развитии. TGF-β3 играет важную роль в развития легких у млекопитающих и заживлении ран.
TGF-beta4 был идентифицирован у птиц.
Структура
Пептидные структуры изоформ TGF-β очень похожи (схожесть порядка 70–80%).
TGF-β1 содержит 390 аминокислот, а TGF-β2 и TGF-β3 содержат по 412 аминокислот каждый. Все изоформы имеют N-концевой сигнальный пептид из 20-30 аминокислот.
TGF-β имеет девять остатков цистеина. Восемь образуют дисульфидные связи внутри белка, чтобы создать структуру цистеинового узла, характерную для суперсемейства TGF-β. Девятый цистеин образует дисульфидную связь с девятым цистеином другого белка TGF-β с образованием димера.
Считается, что многие другие консервативные остатки в TGF-β образуют вторичную структуру за счет гидрофобных взаимодействий. Область между пятым и шестым консервативными цистеинами содержит наиболее дивергентную область белков TGF-β, которая экспонируется на поверхности белка и участвует в связывании рецептора TGF-β.
Роль в организме
Наиболее изученной и важной является изоформа ТФРβ-1. Этот белок оказывает большое влияние на регуляцию иммунной системы, в том числе на формирование и развитие Т-хелперов 17. Как правило, ТФРβ-1 выделяется клетками-супрессорами и подавляет активацию иммунной системы.
Показано, что трансформирующий фактор роста бета 1, подавляет деление и рост нормальных клеток человека, но усиливает рост и перемещение трансформированных раковых клеток. В высоких концентрациях ТФРβ-1 может вызвать гибель нормальных клеток. Является одним из основных регуляторов канцерогенеза.
Т-лимфоциты
Исследования показывают, что нейтрализация TGF-β1 in vitro подавляет дифференцировку Т-хелперных клеток в клетки Th17. Роль TGF-β1 в генерации клеток Th17 идет вразрез с его доминирующей концепцией как противовоспалительного цитокина.
Однако общая потребность между воспалительными и противовоспалительными иммунными клетками предполагает, что дисбаланс между этими двумя типами клеток может быть важным звеном аутоиммунных реакций.
Макрофаги
Общий консенсус в литературе заключается в том, что TGF-β стимулирует покоящиеся моноциты и ингибирует активированные макрофаги. Было показано, что для моноцитов TGF-β функционирует как хемоаттрактант, а также как регулятор воспалительной реакции.
Однако было также показано, что TGF-β подавляет выработку воспалительных цитокинов в моноцитах и макрофагах. Это противоречие может быть связано с тем, что эффект TGF-β сильно зависит от контекста.
В-клетки
TGF-β ингибирует пролиферацию и блокирует активацию В-клеток. Также Белок TGF-β вызывает апоптоз незрелых или находящихся в состоянии покоя В-клеток.
Клеточный цикл
Трансформирующий фактор роста бета играет решающую роль в регуляции клеточного цикла, за счет того, что он блокирует прохождение фазы G1.
