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乙酰胆碱酯酶(AChE)的经典功能是水解神经递质，终止胆碱能神经冲动的传递。AChE在凋亡过程中能够普遍被诱导表达，过表达AChE能够引起细胞凋亡，干预AChE的表达能够挽救细胞凋亡，抑制凋亡复合物的形成；越来越多的研究证明AChE是一种新的凋亡调控因子，这一发现也为AD疾病的研究开辟了新的思路。我们已经证明HeLa细胞凋亡过程中AChE的诱导表达受细胞内钙离子的调控：在钙离子载体A23187和细胞肌质网Ca2+-ATP酶泵的抑制剂thapsigargin(TG)诱导下，AChE mRNA稳定性和启动子活性增加；位于AChE启动子上-1270到-1248序列中的CCAAT元件能够响应钙信号。但是，该CCAAT元件只能够部分应答于钙信号，说明AChE启动子上还存在其他的调控元件也参与了钙信号对AChE转录的调控。
在本篇论文中，我们发现一个位于AChE启动子-601到-571的序列(5-TGCCAGACA-3)，是潜在的Smad结合元件Smad binding element(SBE)。将该元件突变后，AChE启动子对A23187和TG的响应显著降低，分别下降36％和47％，说明该序列是另一个重要的钙信号响应元件；我们通过凝胶阻滞实验和染色体交联的免疫共沉淀方法确定了转录因子Smad2/3、Smad4复合物结合于SBE序列；同时发现结合于SBE临近序列的Smad cofactor对Smad-DNA复合物形成是必需的。
Smad3能够正调控AChE的转录活性：过表达Smad3能够使AChE的启动子活性显著激活，这种激活呈现Smad3剂量依赖且能够被过表达Smad2所抑制；显性失活型Smad3能够显著抑制AChE的基础转录活性。我们发现在A23187和TG诱导凋亡后Smad3的亚细胞定位发生改变：Smad3入核增加，且钙离子螯合剂BAPTA-AM能够抑制这种现象，说明凋亡情况下Smad3的核转移受到钙信号的调控；将Smad3的核定位序列突变后，A23187和TG诱导的AChE转录激活受到了显著的抑制，说明Smad3的核定位能够影响AChE转录活性的诱导升高。
综上所述，本篇论文首次确定了AChE启动子上一个新的钙信号响应元件5TGCCAGACA-3(-601到-571)及其结合的转录因子Smad3；进而研究了Smad3在钙信号下调控AChE转录激活的分子机制；证明了在A23187和TG诱导的HeLa细胞凋亡过程中，钙信号通过促进Smad3的核聚集来调控AChE的转录激活。