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转化生长因子-β (TGF-β)是一类多功能的细胞因子,能调控多种类型细胞的增殖、分化与凋亡,调节免疫系统和胚胎发育等过程,在多种疾病中发挥重要作用。以肿瘤为例,在其发展初期,TGF-β通过促进细胞的分化、凋亡等过程抑制肿瘤进展；后期肿瘤中,TGF-β则通过促进肿瘤细胞的上皮间充质转分化、诱导肿瘤血管生成和协助肿瘤细胞免疫逃逸等过程,导致肿瘤的恶化。TGF-β在肿瘤的发生发展过程中的作用相当关键,但对TGF-β信号是如何受到环境和遗传等因素的调控,目前仍旧所知甚少,值得进一步探索。通过对人全激酶的功能蛋白组学筛选,我们发现双特异性酪氨酸磷酸化调控激酶(DYRKs),依赖其丝苏氨酸激酶活性,通过介导Smad3的泛素化修饰,反向调控TGF-β/Smad信号通路。生化分析表明,DYRK蛋白激酶直接磷酸化Smad3 Linker区域的Thr179残基,导致Smad3通过与底物识别蛋白VPRBP结合,并在DDB1的作用下,招募EDD E3连接酶。VPRBP-DDB1-EDD (EDVP)复合物进而泛素化修饰Smad3,阻断Smad3与启动子及转录共激活子的结合,从而抑制TGF-p信号通路的活化。另外,敲减VPRBP、DDB1或用小分子抑制剂INDY抑制DYRK蛋白激酶的活性,将会促进TGF-β/Smad信号通路的活化。这些结果表明,DYRK蛋白激酶诱导的Smad3的磷酸化及后续EDVP E3复合物的招募对TGF-β/Smad信号有较为显著的影响。因此,我们的研究鉴定了TGF-β/Smad信号与功能的新的调控因子,也阐述了其调控的分子机制,这对于理解TGF-β这一关键细胞通路有较为重要的意义。