SMAD3
SMAD3は転写調節因子として機能し、TGF-βによって調節される多くの遺伝子のプロモーター領域のTRE(TPA responsive element)に結合する。SMAD3とSMAD4はAP-1/SMAD結合部位においてc-Fos、c-Jun(英語版)と複合体を形成することもでき、TGF-β誘導性の転写を調節する。SMAD3を介したTGF-βシグナル伝達によって調節される遺伝子は、分化、成長、細胞死に影響を与える。TGF-β/SMADシグナル伝達経路は、胚性幹細胞の分化を制御する遺伝子の発現に重要な役割を果たすことが示されている。この経路によって発現が調節される発生関連因子には、FGF1(英語版)、NGF、WNT11(英語版)のほか、幹細胞/前駆細胞関連因子であるCD34やCXCR4(英語版)がある。多能性の調節因子としてのこの経路の活性には、TRIM33(英語版)-SMAD2/3クロマチンリーダー複合体が必要である。
これらの複合体は、TGF-βの文脈依存的な作用を決定する系統決定転写因子(lineage-determining transcription factor、LDTF)によって、ゲノム中の結合部位へリクルートされる。プロモーターやエンハンサーに位置する結合部位は、SMAD結合エレメント(SMAD-binding element、SBE)と呼ばれる。これらの部位はCAG(AC)|(CC)とGGC(GC)|(CG)のコンセンサス配列を含み、後者は5GCモチーフとしても知られている。5GCモチーフはゲノム中のSMAD結合領域にクラスターとして多く存在する。これらのクラスターにはCAG(AC)|(CC)部位も含まれることがある。SMAD3/SMAD4複合体は、TGAGTCAGという配列モチーフを持つTPA応答性遺伝子プロモーターエレメント(TPA-responsive gene promoter element)にも結合する。