Transforming growth factor-beta1(TGF-beta1: yếu tố chuyển đổi tăng trưởng - beta1) được phát hiện từ năm 1983, là một thành viên của họ TGF- beta gồm TGF-beta1, TGF-beta2 và TGF-beta3. Những protein này có đặc tính chung là kiểm soát quá trình phân bào của tế bào biểu mô, tế bào nội mô cũng như các tế bào tạo máu. Trong số 3 thành viên của họ TGF-beta, được biết đến nhiều nhất về mặt sinh học tế bào, sinh lý và sinh lý bệnh trong cơ thể sống là TGF-beta1 [71].
Ở người TGF-beta1 được mã hóa trên nhiễm sắc thể số 19. TGF-beta1 được mã hóa tiền thân là 390 acid amin sau đó được xử lý thủy phân bởi furin convertase, một men thủy phân protein, tạo thành chuỗi peptid có 112 acid amin (gọi là TGF-beta1 trưởng thành) và phần còn lại của chất tiền thân, được gọi là LAP (latency associated peptid). Sau đó TGF-beta1 trưởng thành liên kết với LAP bởi liên kết không hóa trị để tạo thành một phức hợp gọi là SLC (”small” latent complex) có trọng lượng 100 kD, sự liên kết này che đậy miền gắn thụ thể của TGF-beta1 trưởng thành (hình 1.1). Nhiều tế bào tiết TGF- beta1 ở dạng phức hợp hạng 3 có kích thước lớn (220 kD) trong sự liên kết với một phân tử khác gọi là protein mang TGF-beta1, viết tắt là LTBP (latent TGF-beta1 binding protein). LTBP liên kết cộng hóa trị với LAP [44].
Hình 1.1: Quá trình chuyển đổi sau dịch mã của TGF-beta1 [44]
Pre-pro-TGF-beta1 trải qua quá trình sau dịch mã. 1, Peptid được tách ra vận chuyển qua lưới nội bào. 2, Hai monome trùng phân bởi cầu disulfide ở vị trí cysteine 223 và 225 ở LAP và cystein ở vị trí 356 của peptid trưởng thành. 3, Protein được tách ra bởi furin convertase tại vị trí arginine 278. Quá trình này tạo ra LAP và peptid trưởng thành. Liên kết không cộng hóa trị giữa chứng ngăn chặn hoạt hóa của peptid trưởng thành, hình thành nên SLC. 4, SLC có thể liên kết cộng hóa trị với một LTBP để hình thành nên LLC (large latent complex) [44].
TGF-beta1 không hoạt tính được hoạt hóa theo các con đường sau [79]: - Hoạt hóa TGF-beta1 bởi sự thay đổi pH, nhiệt độ hoặc các tác nhân nội môi mà những tác nhân này phá vỡ sự tương tác giữa LAP và TGF-beta1 trưởng thành.
- Hoạt hóa bằng cách kết hợp của dạng TGF-beta1 không hoạt tính với thụ thể manose-6-phosphate cùng với sự phối hợp của transglutaminase và serine protease plasminogen/plasmin. Quá trình này gọi là hoạt hóa TGF-beta1 phụ thuộc plasmin, liên quan đến sự kiểm soát tăng sinh tế bào cơ trơn thành mạch trong cơ thể.
- Hoạt hóa bằng cách thay đổi hình dạng sau khi kết hợp với thrombospondin, một phức hợp của hạt α tiểu cầu và chất mô gian bào. Sự liên kết giữa thrombospondin với LAP làm bộc lộ vị trí gắn thụ thể của TGF- beta1 vì vậy hoạt hóa nó.
- Globulin miễn dịch IgG, một protein khác liên quan đến hoạt hóa TGF-beta1 không hoạt tính trong bệnh tự miễn, cũng hoạt hóa bằng cách thay đổi hình dạng của phức hợp TGF-beta1 không hoạt tính hoặc bằng cách hoạt hóa trực tiếp TGF-beta1 sau khi nội thức hóa phức hợp IgG/TGF-beta1 thông qua thụ thể Fc. Phức hợp TGF-beta1 và IgG có vai trò quan trọng trong cả sinh lý và vai trò bệnh lý của TGF-beta1.
- Bức xạ ion hóa, làm thay đổi tình trạng oxy hóa khử, và thậm chí nitric oxid cũng liên quan đến sự hoạt hóa TGF-beta1 không hoạt tính [79].