Proteina homeobox NANOG

Acronimul NANOG identifică proteina Homeobox NANOG , un factor de transcripție implicat în auto-reînnoirea celulelor stem embrionare nediferențiate. La om, această proteină este codificată de gena Nanog ^[1] ^[2] . Nanog și pseudogenele sale oferă dovezi ale fiabilității formidabile descendenței comune dintre oameni și maimuțe de la un strămoș comun^[3] .

Structura

Nanogul uman este o proteină de 305 aminoacizi cu un homeodominiu conservat situat în compartimentul nuclear al celulelor . Homeodomeniul facilitează legarea ADN-ului .

Structura proteinei respectă schema N-terminală , homeodominia , C-terminală , regiunea N-terminală a Nanog uman este bogată în reziduuri Ser , Thr și Pro , regiunea C-terminală conține W repetată, homeodominia în diferite categorii NANOG poate poate fi găsit între reziduurile 95-155. Secvența conservată a homeodomeniului corespunde coordonatelor: aa 99-100, 102, 106-107, 110, 114, 119, 121, 127-128, 132, 134, 138-140, 142-145, 147, 149 și 151 -152.

Funcţie

Nanog este o genă exprimată în celulele stem embrionare ( ESC ) și este un factor cheie în menținerea pluripotenței. Nanog este capabil să funcționeze asociindu-se cu alți factori, cum ar fi POU5F1 Sox2 și să stabilească identitatea ESC. Celulele stem pluripotente oferă un domeniu important de studiu datorită capacității lor de a menține pluripotența; Aceste celule au capacitatea de a deveni orice celulă a unuia dintre cele trei straturi embrionare ( endoderm , ectoderm , mezoderm ); Din acest motiv, înțelegerea mecanismelor care mențin pluripotența celulară este un factor critic pentru cercetarea în domeniul tratamentului bolilor degenerative.

Analizele embrionare au arătat că embrionii exprimă gene pentru pluripotență, cum ar fi POU5F1, Nanog și REX1; Au fost de asemenea identificați markeri specifici de pluripotență:

ÎNTRE-1-60
ÎNTRE-1-81
SSEA4
fosfataza alcalină
TERT
REX1

Acești markeri au permis diferențierea in vitro și in vivo a celulelor în celulele celor trei pliante embrionare ^[4] .

POU5F1, TDGF1 (CRYPT), SALL4, LECT1 și BUB1 sunt gene legate de diferențierea celulară pluripotentă ^[5] .

Cercetări actuale

Biologie moleculara

Expresia excesivă a nanogului în celulele stem embrionare de șoarece determină auto-reînnoirea lor în absența factorului inhibitor leucemic. În absența Nanog, celulele stem embrionare de șoarece se diferențiază în celule endoderm viscerale / parietale ^[1] ^[2] ^[6] . Pierderea funcției Nanog determină diferențierea celulelor stem embrionare de șoarece în alte tipuri de celule ^[7] .

Expresia excesivă a nanogului în celulele stem embrionare umane îi permite să rămână pluripotentă. Knockdown-ul genetic al Nanog promovează diferențierea celulară, demonstrând astfel un rol al acestor factori embrionari în promovarea auto-reînnoirii celulelor stem umane ^[8] .

S-a demonstrat că p53 oncosupresor se leagă de promotorul Nanog și, prin legare, suprimă expresia acestuia după deteriorarea ADN-ului în celulele stem embrionare de șoarece. Prin urmare, p53 poate induce diferențierea celulelor stem embrionare în alte tipuri de celule care suferă oprirea ciclului celular dependent de p53 și, prin urmare, suferă apoptoză ^[6] .

Nanog transformă celulele NIH3T3. Folosind microarraysuri de ADN pentru a găsi țintele produselor de transcriere Nanog, au fost identificate gene Nanog reglementate. Unele dintre aceste gene țintă explică transformarea celulelor NIH3T3 ^[9] .

GATA6 și Nanog au fost ipotezate ca fiind cauze ale diferențierii celulare similare a celulelor ES în absența lor, sugerând că Nanog poate inhiba creșterea ectodermală prin reprimarea GATA6 ^[10] .

Yamanaka și colab. au fost capabili să demonstreze inducerea celulelor stem pluripotente de la fibroblasti de șoarece adulți sau embrionari prin introducerea a patru factori, Oct3 / 4, Sox2, c-Myc și Klf4, în condiții de cultură de celule ES. Dintre acești patru factori s-a demonstrat că Nanog este de prisos pentru inducție ^[11] .

Nanog poate fi util în diagnosticul imunohistochimic al tumorilor. Nanog este exprimat în celulele germinale fetale , unele tumori ale celulelor germinale ale gonadelor ^[12] și ale sistemului nervos central (SNC) ^[13] ^[14] . Expresia nanog nu se găsește în cazurile de teratom imatur și coriocarcinom . Nanog este exprimat prin germinom (o tumoare a celulelor germinale histologic identică seminomului și disgerminomului, dar nu prin: pinoblastom, limfom, adenom hipofizar și glioame ^[13] ; fenomene de exprimare a nanogului în alte celule germinale și SNC.

Biologie evolutivă

Oamenii au în comun cu cimpanzeii zece pseudogene Nanog, toate situate în aceleași locuri: una pseudogenă duplicatoare și nouă retropseudogene. Dintre cele nouă Nanog retropseudogene, două nu au caracteristica poli- (A) a majorității retropseudogenelor, indicând erori de copiere în timpul duplicării lor. Datorită improbabilității ridicate ca aceleași pseudogene (aceleași erori de copiere) să apară exact în aceleași puncte din genom, Nanog și pseudogenele sale oferă dovezi ale unei fiabilități formidabile pentru descendența comună a oamenilor și a maimuțelor de la un strămoș comun^[3]. .

Notă

^ ^a ^b Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S, The Homeoprotein Nanog este necesară pentru menținerea pluripotenței în celulele epiblast de șoarece și ES , în Cell , vol. . 113, nr. 5, mai 2003, pp. 631–42, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00393-3 , PMID 12787504 .
^ ^a ^b Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A, Clonarea expresiei funcționale a Nanog, un factor de susținere a pluripotenței în celulele stem embrionare , în Cell , vol. 113, nr. 5, mai 2003, pp. 643–55, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00392-1 , PMID 12787505 .
^ ^a ^b Daniel J. Fairbanks, Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA , Buffalo, NY, Prometheus Books, 2007, pp. 94–96, 177–182, ISBN 1-59102-564-8 .
^ Zhang X, Stojkovic P, Przyborski S, Cooke M, Armstrong L, Lako M, Stojkovic M, Derivarea celulelor stem embrionare umane din embrioni în curs de dezvoltare și arestați , în Stem Cells , vol. 24, n. 12, decembrie 2006, pp. 2669–76, DOI : 10.1634 / stemcells . 2006-0377 , PMID 16990582 .
^ Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S, Caracterizarea și profilarea expresiei genice a cinci noi linii de celule stem embrionare umane derivate în Taiwan , în Dev Cells Stem. , vol. 15, nr. 4, august 2006, pp. 532–55, DOI : 10.1089 / scd . 2006.15.532 , PMID 16978057 .
^ ^a ^b Lin T, Chao C, Saito S, Mazur SJ, Murphy ME, Appella E, Xu Y, p53 induce diferențierea celulelor stem embrionare de șoarece prin suprimarea expresiei Nanog , în Nat. Cell Biol. , vol. 7, nr. 2, februarie 2005, pp. 165–71, DOI : 10.1038 / ncb1211 , PMID 15619621 .
^ Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N, Expresia excesivă a NANOG în celulele umane ES permite creșterea fără feeder inducând în același timp trăsături ectodermice primitive , în Development , vol. 133, nr. 6, martie 2006, pp. 1193–201, DOI : 10.1242 / dev.02286 , PMID 16501172 .
^ Zaehres H, Lensch MW, Daheron L, Stewart SA, Itskovitz-Eldor J, Daley GQ, interferență ARN de înaltă eficiență în celulele stem embrionare umane , în Stem Cells , vol. 23, n. 3, martie 2005, pp. 299-305, DOI : 10.1634 / stemcells . 2004-0252 , PMID 15749924 .
^ Piestun D, Kochupurakkal BS, Jacob-Hirsch J, Zeligson S, Koudritsky M, Domany E, Amariglio N, Rechavi G, Givol D, Nanog transformă celulele NIH3T3 și vizează gene restricționate de tip celular , în Biochem. Biofizi. Rez. Comun. , vol. 343, nr. 1, aprilie 2006, pp. 279–85, DOI : 10.1016 / j.bbrc.2006.02.152 , PMID 16540082 .
^ Yates A, Chambers I, The homeodomain protein Nanog and pluripotency in mouse embrionic stem cells , in Biochem. Soc. Trans. , vol. 33, Pt 6, decembrie 2005, pp. 1518–21, DOI : 10.1042 / BST20051518 , PMID 16246159 .
^ Takahashi K, Yamanaka S, Inducerea celulelor stem pluripotente din culturile de fibroblaste embrionare și adulte de șoarece de factori definiți , în Cell , vol. 126, nr. 4, august 2006, pp. 663–76, DOI : 10.1016 / j.cell.2006.07.024 , PMID 16904174 .
^ Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E, factorul pluripotenței celulelor stem NANOG este exprimat în gonocite fetale umane, carcinom testicular in situ și celule germinale. tumori , în Histopatologie , vol. 47, nr. 1, iulie 2005, pp. 48-56, DOI : 10.1111 / j.1365-2559.2005.02182.x , PMID 15982323 .
^ ^a ^b Santagata S, Hornick JL, Ligon KL,Analiza comparativă a factorilor de transcripție a celulelor germinale în germinomul SNC relevă utilitatea diagnosticului NANOG , în Am. J. Surg. Pathol. , vol. 30, n. 12, decembrie 2006, pp. 1613–8, DOI : 10.1097 / 01.pas.0000213320.04919.1a , PMID 17122519 .
^ Hart AH, Hartley L, Parker K, Ibrahim M, Looijenga LH, Pauchnik M, Chow CW, Robb L, gena homeobox pluripotență NANOG este exprimată în tumorile cu celule germinale umane , în Cancer , vol. 104, nr. 10, noiembrie 2005, pp. 2092-8, DOI : 10.1002 / cncr.21435 , PMID 16206293 .

Bibliografie

Cavaleri F, Schöler HR, Nanog: un nou recrut la orchestra de celule stem embrionare. , în Cell , vol. 113, nr. 5, 2003, pp. 551-2, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00394-5 , PMID 12787492 .
Constantinescu S,Stemness, fuziune și reînnoire a celulelor stem hematopoietice și embrionare. , în J. Cell. Mol. Med. , Vol. 7, nr. 2, 2004, pp. 103-12, DOI : 10.1111 / j.1582-4934.2003.tb00209.x , PMID 12927049 .
Pan G, Thomson JA, Nanog și rețele transcripționale în pluripotența celulelor stem embrionare. , în Cell Res. , vol. 17, n. 1, 2007, pp. 42-9, DOI : 10.1038 / sj.cr.7310125 , PMID 17211451 .
Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H și colab. , Nanog de homeoproteină este necesară pentru menținerea pluripotenței în celulele epiblast de șoarece și ES. , în Cell , vol. 113, nr. 5, 2003, pp. 631–42, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00393-3 , PMID 12787504 .
Chambers I, Colby D, Robertson M și colab. , Clonarea expresiei funcționale a Nanog, un factor de susținere a pluripotenței în celulele stem embrionare. , în Cell , vol. 113, nr. 5, 2003, pp. 643–55, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00392-1 , PMID 12787505 .
Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T și colab. , Secvențierea completă și caracterizarea a 21.243 ADNc umane de lungime completă. , în Nat. Genet. , vol. 36, n. 1, 2004, pp. 40-5, DOI : 10.1038 / ng1285 , PMID 14702039 .
Clark AT, Rodriguez RT, Bodnar MS și colab. Genele umane STELLAR, NANOG și GDF3 sunt exprimate în celule pluripotente și mapează cromozomul 12p13, un punct fierbinte pentru teratocarcinom. , în Stem Cells , vol. 22, n. 2, 2004, pp. 169-79, DOI : 10.1634 / stemcells.22-2-169 , PMID 14990856 .
Hart AH, Hartley L, Ibrahim M, Robb L, Identificarea, clonarea și analiza expresiei pluripotenței care promovează genele Nanog la șoarece și om. , în Dev. Dyn. , vol. 230, nr. 1, 2004, pp. 187–98, DOI : 10.1002 / dvdy.20034 , PMID 15108323 .
Standul HA, Holland PW, Unsprezece fiice ale NANOG. , în Genomică , vol. 84, nr. 2, 2005, pp. 229–38, DOI : 10.1016 / j.ygeno . 2004.02.014 , PMID 15233988 .
Hatano SY, Tada M, Kimura H și colab. , Competența pluripotențială a celulelor asociate cu activitatea Nanog. , în Mech. Dev. , vol. 122, nr. 1, 2005, pp. 67–79, DOI : 10.1016 / j.mod . 2004.08.008 , PMID 15582778 .
Deb-Rinker P, Ly D, Jezierski A și colab. , Metilarea secvențială a ADN a regiunilor din amonte Nanog și Oct-4 în celulele NT2 umane în timpul diferențierii neuronale. , în J. Biol. Chem. , vol. 280, nr. 8, 2005, pp. 6257–60, DOI : 10.1074 / jbc.C400479200 , PMID 15615706 .
Zaehres H, Lensch MW, Daheron L și colab. , Interferența ARN de înaltă eficiență în celulele stem embrionare umane. , în Stem Cells , vol. 23, n. 3, 2005, pp. 299-305, DOI : 10.1634 / stemcells . 2004-0252 , PMID 15749924 .
Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE și colab. , Factorul pluripotenței celulelor stem NANOG este exprimat în gonocite fetale umane, carcinom testicular in situ și tumori ale celulelor germinale. , în Histopatologie , vol. 47, nr. 1, 2005, pp. 48-56, DOI : 10.1111 / j.1365-2559.2005.02182.x , PMID 15982323 .
Hyslop L, Stojkovic M, Armstrong L și colab. , Reglarea descendentă a NANOG induce diferențierea celulelor stem embrionare umane la linii extraembrionare. , în Stem Cells , vol. 23, n. 8, 2006, pp. 1035–43, DOI : 10.1634 / stemcells . 2005-0080 , PMID 15983365 .
Oh JH, Do HJ, Yang HM și colab. , Identificarea unui domeniu de transactivare presupus în Nanog uman. , în Exp. Mol. Med. , Vol. 37, n. 3, 2005, pp. 250-4, PMID 16000880 .
Boyer LA, Lee TI, Cole MF și colab. ,Circuitul de reglare transcripțional de bază în celulele stem embrionare umane. , în Cell , vol. 122, nr. 6, 2005, pp. 947–56, DOI : 10.1016 / j.cell . 2005.08.020 , PMC 3006442 , PMID 16153702 .
Kim JS, Kim J, Kim BS și colab. , Identificarea și caracterizarea funcțională a unei variante alternative de îmbinare în cadrul celui de-al patrulea exon al nanogului uman. , în Exp. Mol. Med. , Vol. 37, n. 6, 2006, pp. 601-7, PMID 16391521 .
Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N, Expresia excesivă a NANOG în celulele ES umane permite creșterea fără feeder inducând în același timp caracteristici ectodermice primitive. , în Dezvoltare , vol. 133, nr. 6, 2006, pp. 1193–201, DOI : 10.1242 / dev.02286 , PMID 16501172 .

linkuri externe

( EN ) Proteina NANOG, umană , în rubricile subiectului medical (MeSH) , Biblioteca Națională de Medicină , 2009.
(EN) Proteina Nanog, șoarece , în rubricile subiectului medical (MeSH), Biblioteca Națională de Medicină , 2009.
Core Transcriptional Regulatory Circuitry in Human Embryonic Stem Cells , pe Young Lab , Whitehead Institute for Biomedical Research. Adus la 28 februarie 2009 (arhivat din original la 28 iunie 2009) .
Rezumatul cercetării laboratorului Jaenisch , pe wi.mit.edu , Institutul Whitehead. Adus la 28 februarie 2009 .
Descoperirea dezvăluie mai multe despre nemurirea celulelor stem , la wellcome.ac.uk . Adus pe 29 mai 2011 (arhivat din original la 25 mai 2013) .

Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie

[pmid12787504-1] Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S, The Homeoprotein Nanog este necesară pentru menținerea pluripotenței în celulele epiblast de șoarece și ES , în Cell , vol. . 113, nr. 5, mai 2003, pp. 631–42, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00393-3 , PMID 12787504 .

[pmid12787505-2] Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A, Clonarea expresiei funcționale a Nanog, un factor de susținere a pluripotenței în celulele stem embrionare , în Cell , vol. 113, nr. 5, mai 2003, pp. 643–55, DOI : 10.1016 / S0092-8674 (03) 00392-1 , PMID 12787505 .

[isbn1-59102-564-8-3] Daniel J. Fairbanks, Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA , Buffalo, NY, Prometheus Books, 2007, pp. 94–96, 177–182, ISBN 1-59102-564-8 .

[pmid16990582-4] Zhang X, Stojkovic P, Przyborski S, Cooke M, Armstrong L, Lako M, Stojkovic M, Derivarea celulelor stem embrionare umane din embrioni în curs de dezvoltare și arestați , în Stem Cells , vol. 24, n. 12, decembrie 2006, pp. 2669–76, DOI : 10.1634 / stemcells . 2006-0377 , PMID 16990582 .

[pmid16978057-5] Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S, Caracterizarea și profilarea expresiei genice a cinci noi linii de celule stem embrionare umane derivate în Taiwan , în Dev Cells Stem. , vol. 15, nr. 4, august 2006, pp. 532–55, DOI : 10.1089 / scd . 2006.15.532 , PMID 16978057 .

[pmid15619621-6] Lin T, Chao C, Saito S, Mazur SJ, Murphy ME, Appella E, Xu Y, p53 induce diferențierea celulelor stem embrionare de șoarece prin suprimarea expresiei Nanog , în Nat. Cell Biol. , vol. 7, nr. 2, februarie 2005, pp. 165–71, DOI : 10.1038 / ncb1211 , PMID 15619621 .

[pmid16501172-7] Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N, Expresia excesivă a NANOG în celulele umane ES permite creșterea fără feeder inducând în același timp trăsături ectodermice primitive , în Development , vol. 133, nr. 6, martie 2006, pp. 1193–201, DOI : 10.1242 / dev.02286 , PMID 16501172 .

[pmid15749924-8] Zaehres H, Lensch MW, Daheron L, Stewart SA, Itskovitz-Eldor J, Daley GQ, interferență ARN de înaltă eficiență în celulele stem embrionare umane , în Stem Cells , vol. 23, n. 3, martie 2005, pp. 299-305, DOI : 10.1634 / stemcells . 2004-0252 , PMID 15749924 .

[pmid16540082-9] Piestun D, Kochupurakkal BS, Jacob-Hirsch J, Zeligson S, Koudritsky M, Domany E, Amariglio N, Rechavi G, Givol D, Nanog transformă celulele NIH3T3 și vizează gene restricționate de tip celular , în Biochem. Biofizi. Rez. Comun. , vol. 343, nr. 1, aprilie 2006, pp. 279–85, DOI : 10.1016 / j.bbrc.2006.02.152 , PMID 16540082 .

[pmid16246159-10] Yates A, Chambers I, The homeodomain protein Nanog and pluripotency in mouse embrionic stem cells , in Biochem. Soc. Trans. , vol. 33, Pt 6, decembrie 2005, pp. 1518–21, DOI : 10.1042 / BST20051518 , PMID 16246159 .

[pmid16904174-11] Takahashi K, Yamanaka S, Inducerea celulelor stem pluripotente din culturile de fibroblaste embrionare și adulte de șoarece de factori definiți , în Cell , vol. 126, nr. 4, august 2006, pp. 663–76, DOI : 10.1016 / j.cell.2006.07.024 , PMID 16904174 .

[pmid15982323-12] Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E, factorul pluripotenței celulelor stem NANOG este exprimat în gonocite fetale umane, carcinom testicular in situ și celule germinale. tumori , în Histopatologie , vol. 47, nr. 1, iulie 2005, pp. 48-56, DOI : 10.1111 / j.1365-2559.2005.02182.x , PMID 15982323 .

[Santagata-13] Santagata S, Hornick JL, Ligon KL,Analiza comparativă a factorilor de transcripție a celulelor germinale în germinomul SNC relevă utilitatea diagnosticului NANOG , în Am. J. Surg. Pathol. , vol. 30, n. 12, decembrie 2006, pp. 1613–8, DOI : 10.1097 / 01.pas.0000213320.04919.1a , PMID 17122519 .

[pmid16206293-14] Hart AH, Hartley L, Parker K, Ibrahim M, Looijenga LH, Pauchnik M, Chow CW, Robb L, gena homeobox pluripotență NANOG este exprimată în tumorile cu celule germinale umane , în Cancer , vol. 104, nr. 10, noiembrie 2005, pp. 2092-8, DOI : 10.1002 / cncr.21435 , PMID 16206293 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]