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SMAD3

Smad3 (por su siglas en inglés Mothers Against Decantaplegic homolog, donde «decapentaplégico» se refiere a una proteína descubierta en moscas que es homóloga a la proteína morfogénica ósea humana), es uno de nueve miembros de la familia Smad, una proteína que, en los humanos, es codificado por el gen SMAD3.[1][2]

Miembro de la familia Smad tipo 3
Estructuras disponibles
PDB

Buscar ortólogos: PDBe, RCSB

Identificadores
Símbolos SMAD3 (HGNC: 6769) ; HSPC193; HsT17436; JV15-2; LDS1C; LDS3; MADH3
Identificadores
externos
Locus Cr. 15 q22
Patrón de expresión de ARNm
Más información
Ortólogos
Especies
Entrez
4088 17127
Ensembl
Véase HS Véase MM
UniProt
P84022 Q8BUN5
RefSeq
(ARNm)
NM_001145102 NM_016769
RefSeq
(proteína) NCBI
NP_001138574 NP_058049
Ubicación (UCSC)
Cr. 15:
67.06 – 67.2 Mb
Cr. 9:
63.65 – 63.76 Mb
PubMed (Búsqueda)

Smad3 provoca una cadena de pasos (cascada de señalización o ruta del segundo mensajero) desde el factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta) junto con el mediador común Smad4.[3][4]​ Como es el caso con otros Smad, la Smad3 sirve de mediador en la vía de señalización del factor de crecimiento transformante-beta (TGF-beta),[5][6]​ implicada en una gama de actividades biológicas que incluyen el crecimiento celular, la apoptosis y la diferenciación celular.[4]

En vista de su función esencial en la vía de señalización del TGF-beta, SMAD3 se ha visto relacionado con crecimiento de tumores y en el desarrollo de varias formas de cáncer.

Nomenclatura

La Smad3 pertenece a la familia de proteínas SMAD implicadas como reguladores de la expresión de múltiples vías de señalización celular.[7]​ El nombre Smad deriva de la contracción del nombre de dos proteínas inicialmente identificadas en la Drosophila melanogaster (MAD o «Mothers against decantaplegic» y la expresión "mothers against" adicionada como un apunte de humor a la anécdota anglosajona que las madres usualmente forman organizaciones de protesta) y la proteína del nemátodo Caenorhabditis elegans (SMA o "small body size", que corresponde a genes mutados que alteran el tamaño corporal). Combinando las dos siglas Sma + Mad se obtine el de la proteína en cuestión: Smad, que es notoriamente homóloga a las anteriores.[8]

Se ha descubierto que una mutación en el gen MAD de la Drosophila madre, reprime el gen decapentaplégico (dpp), en el embrión. Tales mutaciones Mad pueden ser colocadas en una serie alélica basada en la severidad relativa del efecto materno para neutralizar los débiles alelos dpp, explicándose con ello la alusión a las «Madres contra dpp».[9]

Gen

En el humano, el gen SMAD3 está localizado en el cromosoma 15 con ubicación sobre la banda citogenética 15q22.33, compuesto de 9 exones de más de 129,339 pares de bases.[10]​ El gen se expresa en altos niveles en el músculo esquelético, células del endotelio, el corazón y la placenta.[11]

La expresión del gen se ha asociado con las proteínas quinasas activadas por mitógenos (de la vía MAPK/ERK), en especial la MAP2K1.[12]​ Las investigaciones de laboratorio han demostrado que la inhibición de las acciones del MEK1 inhibe la expresión del gen SMAD3 en células epiteliales y células del músculo liso, dos tipos de células altamente sensibles al factor de crecimiento transformante beta 1 (TGF-β1).[12]

Estructura

Smad3 es un polipéptido con un peso molecular de 48,080 daltons. Smad3 es una proteína regulada por la unión a un receptor específico (R-Smad) que modula señales de la activina e isoformas del TGF-beta.[10]

Smad3 es transportada a los receptores de TGF-beta por medio de una proteína de anclaje de Smad para la activación del receptor (llamada, por sus siglas en inglés, SARA).[8]​ Sara se ubica a nivel de la porción citosólica del receptor TGF-beta y de la Activina. La unión de alguno de los subgrupos de ligandos de la superfamlia TGF-β o de la vía de la activina sobre sus receptores extracelulares produce una señal por medio del cual Smad3 es fosforilada a nivel de un dominio rico en la secuencia Serina-Serina-Metionina-Serina (SSMS) en su extremo C-terminal, permitiendo la disociación de la proteína SARA y la subsecuente unión con el Smad4 formando complejos homodiméricos o heterodiméricos. La asociación con Smad4 es importante para la translocación de esta proteína al núcleo de célula, donde se une a promotores específicos en el ADN y forma un complejo de represión del proceso de transcripción junto con otros cofactores participando así en el control de la expresión génica.[8][13]

El complejo Smad3/Smad4 se une directamente pero con baja afinidad al factor de transcripción SBE a nivel de su dominio de secuencia CAGAC.[4]​ El complejo Smad3/Smad4 también es capaz de unirse a los elementos de respuesta TPA del promotor del gen, los cuales tienen un dominio con la secuencia TGAGTCAG.[14]

Funciones e interacciones

Vía de señalización TGF-β/SMAD

Smad3 ejerce funciones como modulador transcripcional, unido al elemento de respuesta TRE ubicado en la región promotor de muchos genes regulados por el TGF-β. Tanto Smad3 como su contraparte, Smad4, puede formar complejos con c-Fos y c-jun en el sitio AP-1/Smad con la finalidad de regular la transcripción del TGF-β. Los genes regulados por la vía de señalización del TGF-beta bajo mediación de Smad3 afectan la diferenciación, crecimiento y muerte celular.[14]

Se ha demostrado además que la vía de señalización TGF-β/Smad ejerce una función crítica en la expresión de los genes que controlan la diferenciación de células madre embrionarias.[15]​ Algunos de los genes que afectan el desarrollo embrionario que son regulados por esta vía de señalización incluyen: FGF1, NGF y WNT11 así como genes en células madre o progenitoras CD34 y CXCR4.[16]​ La actividad de esta vía reguladora de los estados celulares pluripotentes requiere al complejo TRIM33-SMAD2/3 de remodelación de la cromatina.[15]

TGF-β/SMAD3-represión inducida

Además de su acción sobre la disminución regulada de la expresión de los genes del TGF-β, Smad3 también induce la represión de genes específicos que contengan el elemento inhibitorio del TGF-β (TIE).[17][18]​ Smad3 también juega un papel crítico en la represión de genes blanco inducidos por el mismo TGF-β, específicamente es requerido en la represión de c-myc. La represión transcripcional de c-myc es directamente dependiente a la unión de Smad3 a un elemento represivo Smad (RSBE), encontrado justo en el promotor TIE del c-myc. Este TIE del c-myc es un elemento compuesto por RSBE superpuesto en su secuencia y un sitio de consenso E2F, el cual puede unirse con Smad3, Smad4, E2F4, y p107.[18]

Importancia clínica

Enfermedades

El aumento de la actividad celular de Smad3 ha sido asociada con la patogénesis de la esclerodermia. La activación de Smad3 está implicada en la patogénesis de la fibrosis renal, probablemente al inducir la activación de fibroblastos derivados de la medula ásea.[19][20]

Smad3 es también un regulador multifacético en la fisiología del tejido adiposo y la patogénesis de la obesidad y la diabetes mellitus tipo 2. Los ratones con desactivación de los genes de Smad3 tienen un nivel disminuido de adiposidad, una mayor tolerancia a la glucosa y una mejorada sensibilidad a la insulina.[21]​ A pesar de que igualmente presentan con actividad física reducida que surge como consecuencia de atrofia muscular, estos ratones con Smad3 inactivadoes son resistentes a la obesidad inducida por dietas altas en grasas.[22]​ Los ratones con los genes SMAD3 bloqueados son un modelo animal legítimo del síndrome humano de aneurismas y osteoartritis (AOS), también conocida como síndrome de Loeys-Dietz (tipo 3).[23]​ La deficiencia en Smad3 promueve la aparición de aneurismas aórticos inflamatorios ratones inyectados con angiotensina 2 vía la activación de la óxido nítrico sintasa (iNOS). Cuando se agotan los macrófagos y se inhibe la actividad de la iNOS, se inhiben la aparición de aneurismas aórtica relacionados con la mutación del gen SMAD3.[24]

Cáncer

La actividad de Smad3 en el control de genes implicados en el destino celular, como la diferenciación, crecimiento y muerte celular, implica que una alteración o represión de su actividad puede conducir a la formación o desarrollo de cáncer. Varios estudios han demostrado la función de oncogen y supresor tumoral que tiene la vía de señalización del TGF-beta en la carcinogénesis.[25]

Una manera de reprimir la función de activador transcripcional de SMAD3, es por medio de la acción del gen EVI-1.[26]​ EVI-1 codifica una proteína tipo «dedo de zinc» implicado en la transformación leucémica de células hematopoyéticas. El dominio «dedo de zinc» del EVI-1 interacciona con Smad3, suprimiendo así la actividad transcripcional de Smad3. Se piensa que el EVI-1 pueda ser capaz de promover el crecimiento celular y bloquear la diferenciación en algunos tipos de células al reprimir las señales del TGF-β y antagonizando los efectos inhibitorios sobre el crecimiento celular por parte del TGF-β.[26]

Cáncer de próstata

La influencia de Smad3 en el cáncer de próstata está relacionado con el control de la expresión de moléculas exangiogénicas a nivel de la vascularization del tumor y en la inhibición del ciclo celular en los tumores en crecimiento.[27][28]​ El crecimiento progresivo de las metástasis y tumores primarios en el cáncer de próstata depende de un suministro de sangre adecuado proporcionado por la angiogenesis del tumor. En estudios que se analizaron los niveles de expresión de Smad3 en líneas celulares de cáncer de próstata se demostró que dos líneas celulares, una independiente de andrógeno y otra con receptores andrógenos inactivados (PC-3MM2 y DU145) producían altos niveles de expresión de Smad3. Análisis de la relación entre Smad3 y el control de moléculas angiogénicas sugieren que Smad3 puede ser uno de los componentes claves en la supresión del punto crítico del inicio de la angiogenesis en cáncer de próstata.[28]

El gen transformador del tumor pituitario tipo 1 (PTTG1) ha mostrado también un impacto en la señalización del TGFβ mediado por Smad3. El PTTG1 ha estado asociado con varias células cancerígenas que incluyen a las células de cáncer de la próstata. Estudios han mostrado que la sobreexpresión del PTTG1 induce una disminución en la expresión de Smad3, promoviendo la proliferación de células cancerígenas de la próstata vía inhibición de Smad3.[27]

Cáncer colorrectal

En ratones, la mutación en Smad3 ha sido asociada a la aparición de adenocarcinoma colorrectal, así como un aumentó en la inflamación sistémica y una acelerada curación de heridas. Varios estudios han demostrado que las mutaciones en el gen SMAD3 promueve la aparición de cáncer colorrectal en ratones.[29][30][31]​ Por otra parte, la actividad alterada de Smad3 está asociada a la inflamación crónica y, mutaciones somáticas contribuye al desarrollo de colitis crónica.[31]

Estos resultados generados en ratones han ayudado a identificar al Smad3 como un posible factor en el desarrollo del cáncer colorrectal en humanos. El impacto de Smad3 también ha sido analizado en líneas humanas de células de cáncer colorrectal, utilizando análisis de polimorfismo de nucleótido simple (SNP). Los resultados mostraron reducciones en la actividad transcripcional de Smad3 y la formación de complejos Smad2-Smad4, presentando las funciones críticas de estas tres proteínas dentro de la vía de señalización del TGF-β y el impacto de esta vía en la aparición del cáncer colorrectal.[32]

Cáncer de seno

La transcripción de Smad3 bajo dirección del TGF-β se ha relacionado con metástasis de hueso del cáncer de mama primario, mayormente por sus efectos sobre la angiogénesis tumoral, y los eventos de la transición epitelio-mesénquima (EMT). Se han identificado varias moléculas que actúan a nivel de la vía de señalización TGF-β/SMAD, haciendo efecto principalmente sobre el complejo Smad2/3, los cuales tienen asociación con el desarrollo del cáncer de mama.[33]

La molécula FOXM1 (forkhead box M1) se une con Smad3 para mantener la activación del complejo Smad3/Smad4 a nivel del núcleo celular. El hallazgo de la FOXM1 sugirió que este previene la unión de Smad3 al corregulador de la transcripción llamado proteína ligasa del factor de transcripción intermediario 1-gama (TIF1-γ) y la subsecuente monoubicuitinazión del smad4, el cual es el que estabiliza al complejo Smad3/Smad4. La FOXM1 juega un papel clave en la función del complejo Smad3/Smad4, promoviendo la actividad de modulador transcripcional de Smad3. También es de gran importancia en la efectividad de las acciones del complejo Smad3/Smad4. Basado en la importancia de esta molécula, estudios han encontrado que la FOXM1 se ve sumamente sobreexpresada en tejidos altamente agresivos del cáncer de mama. Los resultados de estos estudios también demostraron que la interacción FOXM1/Smad3 es requerida para la metástasis de cáncer de mama inducido por TGF-β, el cual está directamente ligado al aumento de la regulación del factor de transmisión SLUG dependiente de Smad3/Smad4.[34]

Por otro lado, la molécula MED15 que ejerce funciones de mediador, promueve la actividad de la señalización TGF-β/Smad. La deficiencia de esta molécula atenúa la actividad de la vía de señalización TGF-β/Smad sobre los genes requeridos para la inducción de la EMT en el cáncer. La acción de la MED15 está asociada a la fosforilación del complejo Smad2/3. La eliminación del gen MED15 reduce la cantidad de Smad3 que son fosforilados, por lo que reduce su actividad como modulador de la transcripción. Sin embargo, en tejidos experimentales de cáncer de mama, la MED15 está también altamente expresada, lo que correlaciona con una señalización exagerada del TGF-β, indicado por la presencia de fosforilación sobre Smad3. Los estudios sugieren que la MED15 aumenta el potencial metastásico de una línea celular de cáncer de pecho por medio de una aumento en la EMT inducida por TGF-β.[35]

Referencias

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  •   Datos: Q14903974

smad3, smad3, siglas, inglés, mothers, against, decantaplegic, homolog, donde, decapentaplégico, refiere, proteína, descubierta, moscas, homóloga, proteína, morfogénica, ósea, humana, nueve, miembros, familia, smad, proteína, humanos, codificado, miembro, fami. Smad3 por su siglas en ingles Mothers Against Decantaplegic homolog donde decapentaplegico se refiere a una proteina descubierta en moscas que es homologa a la proteina morfogenica osea humana es uno de nueve miembros de la familia Smad una proteina que en los humanos es codificado por el gen SMAD3 1 2 Miembro de la familia Smad tipo 3Estructuras disponiblesPDBBuscar ortologos PDBe RCSB Lista de codigos PDB1MHD 1MJS 1MK2 1OZJ 1U7F 2LAJ 2LB2IdentificadoresSimbolosSMAD3 HGNC 6769 HSPC193 HsT17436 JV15 2 LDS1C LDS3 MADH3IdentificadoresexternosOMIM 603109MGI 1201674HomoloGene 55937ChEMBL 1293258EBI SMAD3GeneCards Gen SMAD3UniProt SMAD3LocusCr 15 q22 Ontologia genicaReferencias AmiGO QuickGOPatron de expresion de ARNmMas informacionOrtologosEspeciesHumano RatonEntrez4088 17127EnsemblVease HS Vease MMUniProtP84022 Q8BUN5RefSeq ARNm NM 001145102 NM 016769RefSeq proteina NCBINP 001138574 NP 058049Ubicacion UCSC Cr 15 67 06 67 2 Mb Cr 9 63 65 63 76 MbPubMed Busqueda 1 2 vte editar datos en Wikidata Smad3 provoca una cadena de pasos cascada de senalizacion o ruta del segundo mensajero desde el factor de crecimiento transformante beta TGF beta junto con el mediador comun Smad4 3 4 Como es el caso con otros Smad la Smad3 sirve de mediador en la via de senalizacion del factor de crecimiento transformante beta TGF beta 5 6 implicada en una gama de actividades biologicas que incluyen el crecimiento celular la apoptosis y la diferenciacion celular 4 En vista de su funcion esencial en la via de senalizacion del TGF beta SMAD3 se ha visto relacionado con crecimiento de tumores y en el desarrollo de varias formas de cancer Indice 1 Nomenclatura 2 Gen 3 Estructura 4 Funciones e interacciones 4 1 Via de senalizacion TGF b SMAD 4 2 TGF b SMAD3 represion inducida 5 Importancia clinica 5 1 Enfermedades 5 2 Cancer 5 2 1 Cancer de prostata 5 2 2 Cancer colorrectal 5 2 3 Cancer de seno 6 ReferenciasNomenclatura EditarLa Smad3 pertenece a la familia de proteinas SMAD implicadas como reguladores de la expresion de multiples vias de senalizacion celular 7 El nombre Smad deriva de la contraccion del nombre de dos proteinas inicialmente identificadas en la Drosophila melanogaster MAD o Mothers against decantaplegic y la expresion mothers against adicionada como un apunte de humor a la anecdota anglosajona que las madres usualmente forman organizaciones de protesta y la proteina del nematodo Caenorhabditis elegans SMA o small body size que corresponde a genes mutados que alteran el tamano corporal Combinando las dos siglas Sma Mad se obtine el de la proteina en cuestion Smad que es notoriamente homologa a las anteriores 8 Se ha descubierto que una mutacion en el gen MAD de la Drosophila madre reprime el gen decapentaplegico dpp en el embrion Tales mutaciones Mad pueden ser colocadas en una serie alelica basada en la severidad relativa del efecto materno para neutralizar los debiles alelos dpp explicandose con ello la alusion a las Madres contra dpp 9 Gen EditarEn el humano el gen SMAD3 esta localizado en el cromosoma 15 con ubicacion sobre la banda citogenetica 15q22 33 compuesto de 9 exones de mas de 129 339 pares de bases 10 El gen se expresa en altos niveles en el musculo esqueletico celulas del endotelio el corazon y la placenta 11 La expresion del gen se ha asociado con las proteinas quinasas activadas por mitogenos de la via MAPK ERK en especial la MAP2K1 12 Las investigaciones de laboratorio han demostrado que la inhibicion de las acciones del MEK1 inhibe la expresion del gen SMAD3 en celulas epiteliales y celulas del musculo liso dos tipos de celulas altamente sensibles al factor de crecimiento transformante beta 1 TGF b1 12 Estructura EditarSmad3 es un polipeptido con un peso molecular de 48 080 daltons Smad3 es una proteina regulada por la union a un receptor especifico R Smad que modula senales de la activina e isoformas del TGF beta 10 Smad3 es transportada a los receptores de TGF beta por medio de una proteina de anclaje de Smad para la activacion del receptor llamada por sus siglas en ingles SARA 8 Sara se ubica a nivel de la porcion citosolica del receptor TGF beta y de la Activina La union de alguno de los subgrupos de ligandos de la superfamlia TGF b o de la via de la activina sobre sus receptores extracelulares produce una senal por medio del cual Smad3 es fosforilada a nivel de un dominio rico en la secuencia Serina Serina Metionina Serina SSMS en su extremo C terminal permitiendo la disociacion de la proteina SARA y la subsecuente union con el Smad4 formando complejos homodimericos o heterodimericos La asociacion con Smad4 es importante para la translocacion de esta proteina al nucleo de celula donde se une a promotores especificos en el ADN y forma un complejo de represion del proceso de transcripcion junto con otros cofactores participando asi en el control de la expresion genica 8 13 El complejo Smad3 Smad4 se une directamente pero con baja afinidad al factor de transcripcion SBE a nivel de su dominio de secuencia CAGAC 4 El complejo Smad3 Smad4 tambien es capaz de unirse a los elementos de respuesta TPA del promotor del gen los cuales tienen un dominio con la secuencia TGAGTCAG 14 Funciones e interacciones EditarVia de senalizacion TGF b SMAD Editar Smad3 ejerce funciones como modulador transcripcional unido al elemento de respuesta TRE ubicado en la region promotor de muchos genes regulados por el TGF b Tanto Smad3 como su contraparte Smad4 puede formar complejos con c Fos y c jun en el sitio AP 1 Smad con la finalidad de regular la transcripcion del TGF b Los genes regulados por la via de senalizacion del TGF beta bajo mediacion de Smad3 afectan la diferenciacion crecimiento y muerte celular 14 Se ha demostrado ademas que la via de senalizacion TGF b Smad ejerce una funcion critica en la expresion de los genes que controlan la diferenciacion de celulas madre embrionarias 15 Algunos de los genes que afectan el desarrollo embrionario que son regulados por esta via de senalizacion incluyen FGF1 NGF y WNT11 asi como genes en celulas madre o progenitoras CD34 y CXCR4 16 La actividad de esta via reguladora de los estados celulares pluripotentes requiere al complejo TRIM33 SMAD2 3 de remodelacion de la cromatina 15 TGF b SMAD3 represion inducida Editar Ademas de su accion sobre la disminucion regulada de la expresion de los genes del TGF b Smad3 tambien induce la represion de genes especificos que contengan el elemento inhibitorio del TGF b TIE 17 18 Smad3 tambien juega un papel critico en la represion de genes blanco inducidos por el mismo TGF b especificamente es requerido en la represion de c myc La represion transcripcional de c myc es directamente dependiente a la union de Smad3 a un elemento represivo Smad RSBE encontrado justo en el promotor TIE del c myc Este TIE del c myc es un elemento compuesto por RSBE superpuesto en su secuencia y un sitio de consenso E2F el cual puede unirse con Smad3 Smad4 E2F4 y p107 18 Importancia clinica EditarEnfermedades Editar El aumento de la actividad celular de Smad3 ha sido asociada con la patogenesis de la esclerodermia La activacion de Smad3 esta implicada en la patogenesis de la fibrosis renal probablemente al inducir la activacion de fibroblastos derivados de la medula asea 19 20 Smad3 es tambien un regulador multifacetico en la fisiologia del tejido adiposo y la patogenesis de la obesidad y la diabetes mellitus tipo 2 Los ratones con desactivacion de los genes de Smad3 tienen un nivel disminuido de adiposidad una mayor tolerancia a la glucosa y una mejorada sensibilidad a la insulina 21 A pesar de que igualmente presentan con actividad fisica reducida que surge como consecuencia de atrofia muscular estos ratones con Smad3 inactivadoes son resistentes a la obesidad inducida por dietas altas en grasas 22 Los ratones con los genes SMAD3 bloqueados son un modelo animal legitimo del sindrome humano de aneurismas y osteoartritis AOS tambien conocida como sindrome de Loeys Dietz tipo 3 23 La deficiencia en Smad3 promueve la aparicion de aneurismas aorticos inflamatorios ratones inyectados con angiotensina 2 via la activacion de la oxido nitrico sintasa iNOS Cuando se agotan los macrofagos y se inhibe la actividad de la iNOS se inhiben la aparicion de aneurismas aortica relacionados con la mutacion del gen SMAD3 24 Cancer Editar La actividad de Smad3 en el control de genes implicados en el destino celular como la diferenciacion crecimiento y muerte celular implica que una alteracion o represion de su actividad puede conducir a la formacion o desarrollo de cancer Varios estudios han demostrado la funcion de oncogen y supresor tumoral que tiene la via de senalizacion del TGF beta en la carcinogenesis 25 Una manera de reprimir la funcion de activador transcripcional de SMAD3 es por medio de la accion del gen EVI 1 26 EVI 1 codifica una proteina tipo dedo de zinc implicado en la transformacion leucemica de celulas hematopoyeticas El dominio dedo de zinc del EVI 1 interacciona con Smad3 suprimiendo asi la actividad transcripcional de Smad3 Se piensa que el EVI 1 pueda ser capaz de promover el crecimiento celular y bloquear la diferenciacion en algunos tipos de celulas al reprimir las senales del TGF b y antagonizando los efectos inhibitorios sobre el crecimiento celular por parte del TGF b 26 Cancer de prostata Editar La influencia de Smad3 en el cancer de prostata esta relacionado con el control de la expresion de moleculas exangiogenicas a nivel de la vascularization del tumor y en la inhibicion del ciclo celular en los tumores en crecimiento 27 28 El crecimiento progresivo de las metastasis y tumores primarios en el cancer de prostata depende de un suministro de sangre adecuado proporcionado por la angiogenesis del tumor En estudios que se analizaron los niveles de expresion de Smad3 en lineas celulares de cancer de prostata se demostro que dos lineas celulares una independiente de androgeno y otra con receptores androgenos inactivados PC 3MM2 y DU145 producian altos niveles de expresion de Smad3 Analisis de la relacion entre Smad3 y el control de moleculas angiogenicas sugieren que Smad3 puede ser uno de los componentes claves en la supresion del punto critico del inicio de la angiogenesis en cancer de prostata 28 El gen transformador del tumor pituitario tipo 1 PTTG1 ha mostrado tambien un impacto en la senalizacion del TGFb mediado por Smad3 El PTTG1 ha estado asociado con varias celulas cancerigenas que incluyen a las celulas de cancer de la prostata Estudios han mostrado que la sobreexpresion del PTTG1 induce una disminucion en la expresion de Smad3 promoviendo la proliferacion de celulas cancerigenas de la prostata via inhibicion de Smad3 27 Cancer colorrectal Editar En ratones la mutacion en Smad3 ha sido asociada a la aparicion de adenocarcinoma colorrectal asi como un aumento en la inflamacion sistemica y una acelerada curacion de heridas Varios estudios han demostrado que las mutaciones en el gen SMAD3 promueve la aparicion de cancer colorrectal en ratones 29 30 31 Por otra parte la actividad alterada de Smad3 esta asociada a la inflamacion cronica y mutaciones somaticas contribuye al desarrollo de colitis cronica 31 Estos resultados generados en ratones han ayudado a identificar al Smad3 como un posible factor en el desarrollo del cancer colorrectal en humanos El impacto de Smad3 tambien ha sido analizado en lineas humanas de celulas de cancer colorrectal utilizando analisis de polimorfismo de nucleotido simple SNP Los resultados mostraron reducciones en la actividad transcripcional de Smad3 y la formacion de complejos Smad2 Smad4 presentando las funciones criticas de estas tres proteinas dentro de la via de senalizacion del TGF b y el impacto de esta via en la aparicion del cancer colorrectal 32 Cancer de seno Editar La transcripcion de Smad3 bajo direccion del TGF b se ha relacionado con metastasis de hueso del cancer de mama primario mayormente por sus efectos sobre la angiogenesis tumoral y los eventos de la transicion epitelio mesenquima EMT Se han identificado varias moleculas que actuan a nivel de la via de senalizacion TGF b SMAD haciendo efecto principalmente sobre el complejo Smad2 3 los cuales tienen asociacion con el desarrollo del cancer de mama 33 La molecula FOXM1 forkhead box M1 se une con Smad3 para mantener la activacion del complejo Smad3 Smad4 a nivel del nucleo celular El hallazgo de la FOXM1 sugirio que este previene la union de Smad3 al corregulador de la transcripcion llamado proteina ligasa del factor de transcripcion intermediario 1 gama TIF1 g y la subsecuente monoubicuitinazion del smad4 el cual es el que estabiliza al complejo Smad3 Smad4 La FOXM1 juega un papel clave en la funcion del complejo Smad3 Smad4 promoviendo la actividad de modulador transcripcional de Smad3 Tambien es de gran importancia en la efectividad de las acciones del complejo Smad3 Smad4 Basado en la importancia de esta molecula estudios han encontrado que la FOXM1 se ve sumamente sobreexpresada en tejidos altamente agresivos del cancer de mama Los resultados de estos estudios tambien demostraron que la interaccion FOXM1 Smad3 es requerida para la metastasis de cancer de mama inducido por TGF b el cual esta directamente ligado al aumento de la regulacion del factor de transmision SLUG dependiente de Smad3 Smad4 34 Por otro lado la molecula MED15 que ejerce funciones de mediador promueve la actividad de la senalizacion TGF b Smad La deficiencia de esta molecula atenua la actividad de la via de senalizacion TGF b Smad sobre los genes requeridos para la induccion de la EMT en el cancer La accion de la MED15 esta asociada a la fosforilacion del complejo Smad2 3 La eliminacion del gen MED15 reduce la cantidad de Smad3 que son fosforilados por lo que reduce su actividad como modulador de la transcripcion Sin embargo en tejidos experimentales de cancer de mama la MED15 esta tambien altamente expresada lo que correlaciona con una senalizacion exagerada del TGF b indicado por la presencia de fosforilacion sobre Smad3 Los estudios sugieren que la MED15 aumenta el potencial metastasico de una linea celular de cancer de pecho por medio de una aumento en la EMT inducida por TGF b 35 Referencias Editar Entrez Gene SMAD3 SMAD family member 3 Zhang Y Feng X We R Derynck R September 1996 Receptor associated Mad homologues synergize as effectors of the TGF beta response Nature 383 6596 168 72 PMID 8774881 doi 10 1038 383168a0 Suazo Jose Santos Jose Luis Jara Lilian amp Blanco Rafael 2008 Assessment of the association between SMAD1 and HHIP gene variation and non syndromic cleft lip palate in Chilean case parent trios Genetics and Molecular Biology 31 3 639 642 Accesado el 18 de diciembre de 2015 a b c Moustakas A Souchelnytskyi S Heldin CH 2001 Smad regulation in TGF beta signal transduction J Cell Sci 114 Pt 24 4359 69 PMID 11792802 Verschueren K Huylebroeck D 2000 Remarkable versatility of Smad proteins in the nucleus of transforming growth factor 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