現在発見されたSMADタンパク質ファミリーは９種あり，SMAD1-9と呼ばされ，いずれもTGF-BETAの信号伝達に参加することが明らかになった。その受容体の下流の信号伝達分子であり，受容体型、共通媒質型、阻害型という３つの種類を含む。
TGF-BETAファミリーの信号伝達の主なステップは以下のとおりである：
１、 TGF-BETA因子（リガンド）は対応する膜においてセリン/スレオニンキナーゼ活性を有する受容体（即ちTbeta受容体IとII）の作用下で，リガンドは先にリン酸化して受容体IIを活性化し，そして活性化した受容体IIはリン酸化して受容体Iを活性化して複合体を形成する。
２、 TGF-BETAファミリーの細胞質内の信号伝達：受容体は活性化された後にSMAD仲介タンパク質に作用してヘテロオリゴマーを形成してTGF-BETAファミリーの信号を細胞核内に伝達する；
３、 TGF-BETAファミリーの細胞核内の信号伝達：細胞核内のSMADオリゴマーは転写因子として直接にDNAに作用し，又はその他の転写因子及び活性化因子と互いに作用してTGF-BETA信号への転写応答を引き起こし，対応する標的遺伝子の転写を調節する。
SMADファミリーは分子量が40-60KDの単鎖ポリペプチドであり，以下の三つの基本的な機能領域を有する：保存的アミノ末端MH1領域とカルボキシ末端MH2領域、及び中間部の調節可能な接続領域。そのうち接続領域はプロリンを豊かに含有するヒンジ領域であり，複数のリン酸化部位を含み，MAPキナーゼのリン酸化部位を含み，ERKでリン酸化されることができ，それはリン酸化された後に，SMADタンパク質の核転移を阻害でき，SMADの負の調節領域である。それに対してTGF0-BETA本体はSMADの刺激要因であり， SMAD1、2、3 、4等はいずれもそれに活性化されることができる。
また，SARA（一種のアンカリングタンパク質）はSMAD2、3とTGF-BETA受容体との間に橋渡しの役をすると同時に，それと受容体の結合に参加しかつそれらの結合を促進することができる。

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