人类基因组编码了33个TGF-beta家族成员，包括TGF-beta本身，以及骨形态发生蛋白(BMP)、激活素、节点和生长分化因子(gdf)。这种超家族配体通常以二聚体的形式结合到异质性四聚体细胞表面受体丝氨酸/苏氨酸激酶上，激活smad依赖和smad独立的信号通路(Morikawa等，2016;Budi等人，2017)。
tgf - β受体复合物的信号传导是由tgf - β启动的。TGF-beta (TGFB1)作为同源二聚体分泌，与TGF-beta受体II (TGFBR2)结合，诱导其二聚并与TGF-beta受体I同源二聚体(TGFBR1)形成稳定的异四聚体复合物。tgfbr2介导的TGFBR1磷酸化引发异四聚TGF - β受体复合物(TGFBR)内化为网格蛋白包被的胞内囊泡和细胞质SMAD2和SMAD3的募集，它们作为TGF - β受体复合物的R-SMADs。TGFBR1磷酸化SMAD2和SMAD3，促进它们与SMAD4的关联(称为Co-SMAD)。在细胞核中，SMAD2/3:SMAD4异质三聚体与靶DNA元件结合，并与其他转录因子合作，调节细胞分化相关基因的表达。关于tgf - β受体信号转导的综述，请参阅Kang et al. 2009。
BMP信号是由骨形态发生蛋白(BMP)触发的。在缺乏II型受体的情况下，bmp可以结合I型受体，但两种类型的存在都极大地增加了结合亲和力。II型受体激酶磷酸化I型受体，导致SMAD1、SMAD5和SMAD8的招募和磷酸化，在BMP信号通路中作为R-SMADs。磷酸化的SMAD1、SMAD5和SMAD8与哺乳动物中唯一的Co-SMAD SMAD4形成异三聚体复合物。SMAD1/5/8:SMAD4异源三聚体调节许多组织发育中涉及的基因的转录，包括骨、软骨、血管、心脏、肾脏、神经元、肝脏和肺。关于BMP信号的综述，请参考Miyazono et al. 2010。
当激活素二聚体(激活素A、激活素AB或激活素B)与II型受体(ACVR2A、ACVR2B)结合时，激活素信号会被触发。然后这个复合物与I型受体(ACVR1B, ACVR1C)相互作用并使其磷酸化。磷酸化的I型受体磷酸化SMAD2和SMAD3。磷酸化SMAD2/3的二聚体与SMAD4结合，生成的三元复合物进入细胞核并激活靶基因。关于激活素信号转导的综述，请参阅Chen et al. 2006。