Smad4 sau Mames împotriva omologului decapentaplegic 4 este o proteină care conține 552 aminoacizi.
Este codificat de cromozomul uman 18 mai precis în regiunea 18q21.1. Greutatea acestuia este de 60439 Da . Numele Smad provine din două proteine, MAD care provine de la Drosophila și SMA care este o proteină din nematodul C.elegans . În timpul studiilor asupra Drosophila, unii cercetători au descoperit o mutație a genei MAD. Această mutație a fost transmisă de la mama Drosophila la embrionul ei sub forma „decapentaplegiei”, adică o formă de paralizie. Din acest motiv, proteina Smad înseamnă „asemănătoare mamei versus decapentaplegie”. Există, de asemenea, alte nume pe care unii autori le dau acestei proteine, cum ar fi: DPC4, JIP, MAD, MADH4.
Smad 4 face parte din taxonomia Homo sapiens. Este omniprezent în celulele pielii, pancreasului, colonului, uterului, epiteliului, precum și a fibroblastelor. De asemenea, are două situsuri de somoilare, unul major poziționat pe lizina 159 și unul minor pe lizina 113. Adăugarea unei proteine SUMO crește stabilitatea Smad 4.
Smad 4 face parte din familia Smads . Acesta joacă rolul de transducție a semnalului și factor de transcripție. Este localizat în citoplasma celulei și este transportat la nucleu pentru a-și desfășura acțiunea. Prin urmare, se poate spune că această proteină este un efector intracelular.
Ligandul respectiv se leagă de receptorul Smads, care este un receptor serină / treonină kinază. Apoi, Smad 2 și Smad 3 sunt fosforilate datorită activării receptorului de tip 1. Va exista ulterior formarea unui complex cu Smad 4. Acest complex heterodimeric de Smad 4 și Smads este translocat în nucleu. transcrierea genelor specifice implicate în controlul și reglarea creșterii celulare. Pe scurt, proteina Smad 4 este esențială în reglarea creșterii celulare prin calea TGF-β. Diferitele etape ale mecanismului de acțiune sunt ilustrate pe lateral.
De patologii asociate acestei proteine sunt legate de TGF- β. Dacă există o mutație în gena care codifică proteina Smad 4, transcrierea TGF-β nu va avea loc, deci va exista creșterea celulară fără inhibiție. Această creștere va duce la apariția tumorii și a anumitor tipuri de cancer pe termen lung. De exemplu, deoarece proteina Smad 4 este prezentă în celulele pancreatice și de colon, va exista deci posibilitatea dezvoltării cancerului colorectal sau a carcinomului pancreatic. Sindromul de polipozie juvenilă poate fi, de asemenea, consecința unei mutații a genei care codifică proteina Smad 4. O ștergere a genei pentru această proteină poate duce la inactivarea Smad 4 și, în consecință, la cancer de sân. Toate acestea sunt exemple care arată utilitatea și rolul major al Smad 4 în transcrierea TGF-β.
HPV, virusul papilomului uman, este un membru al familiei papovavirusului. Papilomavirusul uman exprimă o oncoproteină E7. Această oncoproteină este implicată în cauza cancerelor de col uterin asociate cu infecția cu HPV.
În primul rând, oncoproteina se leagă fie la Smad 1,2,3, fie la 4. Acest lucru va bloca interacțiunea complexului Smad. Prin urmare, acest complex nu va mai putea să se transloce în nucleu și să genereze transcrierea TGF-β. Dacă nu mai există formare de TGF-β, celula va continua să crească deoarece nu va mai avea un semnal inhibitor. Prin urmare, va exista dezvoltarea unei tumori și, pe termen lung, a cancerului.