Transforming Growth Factor (TGF)
Cytokines

Author: Paolo Pescarmona
Date: 20/04/2010

Description

DEFINITION

A short protein description with the molecular wheight, isoforms, etc...
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Protein Aminoacids Percentage (Width 700 px)

SYNTHESIS AND TURNOVER

mRNA synthesis
protein synthesis
post-translational modifications
degradation

CELLULAR FUNCTIONS

cellular localization,
biological function

REGULATION

Bull Exp Biol Med. 2009 Sep;148(3):406-9.
Effects of cholesterol and nuclear hormone receptor agonists on the production of transforming growth factor-beta in macrophages. 2009

Schwartz YSh, Khoshchenko OM, Dushkin MI, Feofanova NA.

We studied the effects of cholesterol, its oxidized derivatives mevalonate, and nuclear receptor agonists LXR, RXR, and FXR on the production of transforming growth factor-beta1 (TGF- beta1) by macrophages. After recruiting of macrophage monocytes into the focus of inflammation, the production of TGF-beta1 increased by 3.5 times in comparison with control macrophages. Cholesterol diet stimulated the production of TGF-beta1 by 2.5 times. Cholesterol directly stimulated macrophage production of TGF-beta1 in vitro, while addition of mevalonate to the incubation medium effectively reduced this induced production. Agonists of nuclear receptor sharply reduced the production of TGF-beta1 in recruited macrophages. Under conditions of inflammation, hypercholesterolemia can be a factor of fibrogenesis due to TGF-beta1 induction in macrophages, which depends on the products of mevalonate biochemical chain.

DIAGNOSTIC USE


h3. DEFINITION

A short protein description with the molecular wheight, isoforms, etc...
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Protein Aminoacids Percentage
The Protein Aminoacids Percentage gives useful information on the local environment and the metabolic status of the cell (starvation, lack of essential AA, hypoxia)

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degradation

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2015-06-07T14:36:50 - Gianpiero Pescarmona

Fattore di crescita trasformante β : TGF
Il TGF-β è la molecola capostipite della superfamiglia dei fattori di crescita TGF-β della quale fanno parte anche le BMP, le activine, le inibine, la sostanza inibitoria mülleriana, fattori di crescita di differenziazione (GDFs). Tali sottogruppi differenziano leggermente tra di loro per sequenza amminoacidica e funzioni.
Sono state identificate quattro distinte isoforme di TGF-β1,-2,-3, e -5.
Le TGF-β sono secrete in forma biologicamente inattiva o latente: la loro attivazione avviene a opera di variazioni di pH o da parte di agenti caotropici. E’ stato dimostrato che la plasmina è in grado di attivare la forma latente di TGF-β (LTGF-β)con un clivaggio proteolitico del precursore, tale azione puo’ essere, inoltre incrementata dalla presenza di retinoidi. Un altroattivatore è la trombospondi, tale processo avviene in due stadi: il primo coinvolge il legame della forma latente allatrombospondina; il secondo comporta il rilascio della forma attiva.
[Linkhart TA Mohan S, Baylink D. Growth factors for bone growth and repair : IGF,TGF

andBMP.Bone 1996;19:1s-12s]

Le TGF-β, nella loro forma latente, hanno la caratteristica peculiare di essere associate a una proteina (Latent TGF
Binding Protein, LTBP) la cui funzione è quella di veicolare il fattore di crescita, ma non solo.
Si è osservato che la LTBP è una proteinastrutturale della matrice osteoide, quindi importante nel processo id formazione deltessuto osseo.Mutazioni genetiche del gene LTBP sono all’origine di patologie a carico del tessuto connettivo inclusa lasindrome di Marfan.
Le TGF- a differenza delle BMP che sono in grado di indurre osteogenesi in siti ecropoco, sono β in grado di indurre la
formazione di tessuto osseo solo se poste in stretto contatto con l’osso.
[Anitua E:Plasma rich in growth factors: preliminary results of use in the preparation of future sites for

implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1999; 14 :529-35]

Analogalmente al PDGF, le TGF-β vengono sintetizzate da diverse tipologie cellulari quali piatrine, macrofagi, osteoblasti,linfociti e granulociti neutrofili. Oltre al coinvolgimento nei processi di sviluppo del tessuto osseo, le TGF-β sono più in generale in grado di svolgere funzioni di controllo nei processi di crescita cellulare, di stimolazione nella produzione di matrice extracellulare e di inibizione del sistema imunitario. In particolare è stato dimostrato che il TGF-β presenta effetti negativi nei confronti della formazione di tessuto cicatriziale e fibrosi.
Vi sono degli agenti importanti per la formazione ossea che sono in grado di incrementare il contenuto di TGF-β nella
compagine ossea.Tale caratteristica è stata riscontrata anche nel fattore di crescita simil-insulinico.
In osteoblasti in coltura è stato riscontrato un importante ruolo nella chemiotassi, proliferazione, differenziazione e
regolazione della produzione di proteine della matrice extracellulare ossea. In alcuni modelli sperimentali si è osservata
un’inibiizone della proliferazione cellulare, fenomeno probabilmente influenzato dallo stadio differenziativo cellulare.
Va poi rilevato che il TGF-β, anche se in grado di stimolare la formazione di matrice osteoide, possiede allo stesso tempo la proprietà di indurre mineralizzazione. Pertanto una volta che ha svolto la sua funzione di promotore della formazione ossea, il TGF-β deve essere rimosso.
Nei confronti dell’attività osteoclastica, il TGF-β ha un effetto netto di inibizione del riassorbimento osseo. Infine è stato dimostrato che il TGF-β è in grado di indurre apoptosi degli osteoclasti maturi.
Per quanto riguarda gli effetti in vivo , il TGF-β come gia’ accennato, non è in grado di produrre osso in siti ectopici,ma se cobinato con matrice ossea demineralizzata, si osserva un’accelerazione del processo di osteoinduzione.
Attualmente sono stati identificati tre tipi di recettori TGF-β : tipo I, tipo “II” e tipo III.
I recettori tipo I e II appaiono essere i veri responsabili della traduzione del segnale intracellulare.Il recettore di tipo III conosciuto con il nome di betaglicano, pare che svolga la funzione di concentrare il ligando prima della presentazione di quest’ultimo ai due recettori IeII, svolgento cosi’ una funzione regolatrice.
A livello intracellulare è stata identificata una chinasi proteica, TAK1, che funge da mediatore.TAK1 è un membro ben distinto dagli altri membri della famiglia proteinchisi fitogeno-attive (MAPK).Pare che questa proteina sia coinvolta anchenei processi di segnalazione intracellulare delle BMP e di altri membri della superfamiglia delle TGF-β sono tuttora in studio.
Tutti e tre i tipi recettoriali sono presenti negli osteoblasti e la loro rispettiva proporzione sulla membrana cellulare viene modificata da fattori osteotropici, tra cui l’ormone paratiroideo e le BMP, modificando pertanto il profilo di interazione fattore di crescita –recettore.
Vi sono dati che suggeriscono la presenza di due distinte vie a livello delle TGF-β negli osteoblasti. Tali studi suggeriscono che la via che passa attraverso il recettore di tipo II renda la cellula in grado di uscire dall’effetto proliferativo delle TGF-β.
L’effetto che stimola la intesi di fibronectina è invece sotto il controllo del recettore I.
Da ciò si desume che la combinazione dei recettori sulla superficie osteoblastica determina la risposta di queste cellule ai fattori di crescita.
A livello osseo, gli effetti cellulari diretti più importanti delle TGF- sono la funzione chemiotattica β e citogenetica, poiché attivano in senso osteoproduttore preosteoblasti, cellule pluripotenti e fibroblasti, la stimolazione della deposizione della matrice osteoide e in fine formazione di osso.
Inoltre agiscono da mediatori nel rimodellamento osseo e nelle maturazioni di un innesto osseo inibendo l’attività
osteoclastica.
Va però detto che, a differenza delle BMP, le TGF-β non sono però in grado di promuovere la formazione di tessut

Simone Scagno 02/12/14

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