Białko Homeobox NANOG - Homeobox protein NANOG

NANOG
Dostępne konstrukcje
WPB	Wyszukiwanie ortologów : PDBe RCSB
Lista kodów identyfikacyjnych PDB
	2KT0
Identyfikatory
Skróty	Nanog , Entrez: 79923, Nanog, Nanog Homeoboks
Identyfikatory zewnętrzne	OMIM : 607937 MGI : 1919200 HomoloGene : 78027 GeneCards : Nanog
Lokalizacja genu ( człowiek )
Chr.	Chromosom 12 (ludzki)
Koniec	7 799 146 pz
Lokalizacja genu ( mysz )
Chr.	Chromosom 6 (mysz)
Koniec	122 714 633 bp
Wzór ekspresji RNA
	Więcej danych o wyrażeniach referencyjnych
Ontologia genów
Funkcja molekularna	• GO: 0001131 GO: 0001151 GO: 0001130 GO: 0001204 DNA aktywności wiązania czynnika transkrypcji ; • wiązania DNA ; • DNA specyficznego względem sekwencji wiązania ; • GO: Wiązanie 0001948 białko ; • GO: 0001106 transkrypcji aktywność corepressor ; • polimerazy II RNA transkrypcji regulacyjny wiązanie DNA specyficzne dla sekwencji regionu ; • GO:0001077, GO:0001212, GO:0001213, GO:0001211, GO:0001205 aktywność aktywatora transkrypcji wiążącej DNA, swoiste dla polimerazy RNA II ; • GO:0001200, GO:0001133, GO:0001201 Aktywność czynnika transkrypcyjnego wiążącego DNA, swoista dla polimerazy RNA II ; • GO:0000980 wiązanie sekwencji DNA dla polimerazy RNA II w regionie regulatorowym cis;
Składnik komórkowy	• jąderko ; • jądro ; • nukleoplazma;
Proces biologiczny	• regulacja ekspresji genów ; • regulacja różnicowania komórek ; • rozwój organizmu wielokomórkowego ; • różnicowanie komórek ; • proliferacja populacji komórek ; • regulacja transkrypcji na matrycy DNA ; • utrzymanie populacji somatycznych komórek macierzystych ; • transkrypcja na matrycy DNA ; • pozytywna regulacja transkrypcji przez polimerazę II RNA ; • specyfikacja losu komórek endodermalnych ; • negatywna regulacja transkrypcji opartej na kwasie nukleinowym ; • utrzymywanie populacji komórek macierzystych ; • transkrypcja przez polimerazę RNA II ; • szlak sygnałowy za pośrednictwem cytokin ; • regulacja transkrypcji przez polimerazę RNA II ; • pozytywna regulacja proliferacji komórek macierzystych;
	Źródła: Amigo / QuickGO
Ortologi
	79923
	71950
	ENSG000001111704
	ENSMUSG00000012396
	Q9H9S0
	Q80Z64
	NM_001297698 ; NM_024865
	NM_028016 ; NM_001289828 ; NM_001289830 ; NM_001289831
	NP_001284627 ; NP_079141
	NP_001276757 ; NP_001276759 ; NP_001276760 ; NP_082292
	Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka	Wyświetl/edytuj mysz

Białko homeobox NANOG jest czynnikiem transkrypcyjnym , który pomaga embrionalnym komórkom macierzystym (ESC) utrzymać pluripotencję poprzez tłumienie czynników determinujących komórki . Z NANOG wiąże się kilka rodzajów raka.

Etymologia

Nazwa NANOG wywodzi się od Tír na nÓg (po irlandzku „Kraina Młodych”), nazwy nadanej Celtyckiemu Innemu Światowi w irlandzkiej i szkockiej mitologii.

Struktura

Ludzkie białko NANOG kodowane przez gen NANOG1 składa się z 305 aminokwasów i posiada 3 domeny funkcjonalne: domenę N-końcową, domenę C-końcową i konserwatywny motyw homeodomenowy . Region homeodomenowy ułatwia wiązanie DNA. Ludzki gen Nanog 1 znajduje się na chromosomie 12, a mRNA zawiera otwartą ramkę odczytu (ORF) o wielkości 915 pz z 4 eksonami i 3 intronami.

N-końcowy region ludzkiego NANOG jest bogaty w reszty seryny, treoniny i proliny, a C-koniec zawiera domenę bogatą w tryptofan. Homeodomena w hNANOG obejmuje reszty od 95 do 155. Istnieją również dodatkowe geny NANOG (NANOG2, NANOG p8), które potencjalnie wpływają na różnicowanie ESC. Naukowcy wykazali, że NANOG1 ma fundamentalne znaczenie dla samoodnowy i pluripotencji, a NANOG p8 ulega silnej ekspresji w komórkach nowotworowych.

Funkcjonować

Programy transkrypcyjne w embrionalnych komórkach macierzystych

NANOG jest czynnikiem transkrypcyjnym w embrionalnych komórkach macierzystych (ESC) i jest uważany za kluczowy czynnik w utrzymaniu pluripotencji . Uważa się, że NANOG działa w połączeniu z innymi czynnikami, takimi jak POU5F1 (Oct-4) i SOX2 w celu ustalenia tożsamości ESC. Komórki te oferują ważny obszar badań ze względu na ich zdolność do utrzymywania pluripotencji. Innymi słowy, komórki te mają zdolność do stania się praktycznie dowolną komórką dowolnego z trzech listków zarodkowych ( endodermy , ektodermy , mezodermy ). Z tego powodu zrozumienie mechanizmów, które utrzymują pluripotencję komórki, ma kluczowe znaczenie dla naukowców, aby zrozumieć, jak działają komórki macierzyste, i może prowadzić do przyszłych postępów w leczeniu chorób zwyrodnieniowych.

Opisano, że NANOG ulega ekspresji w tylnej części epiblastu na początku gastrulacji. Tam NANOG bierze udział w hamowaniu embrionalnej hematopoezy poprzez tłumienie ekspresji czynnika transkrypcyjnego Tal1 . W tym stadium embrionalnym NANOG hamuje Pou3f1 , czynnik transkrypcyjny kluczowy dla tworzenia osi przednio-tylnej.

Analiza zatrzymanych zarodków wykazała, że zarodki wykazują ekspresję genów markerowych pluripotencji, takich jak POU5F1 , NANOG i Rex1 . Pochodzące ludzkie linie ESC również wyrażały specyficzne markery pluripotencji:

TRA-1-60
TRA-1-81
SSEA4
fosfatazy alkalicznej
TERT
Rex1

Markery te umożliwiły zróżnicowanie warunków in vitro i in vivo na pochodne wszystkich trzech listków zarodkowych.

POU5F1 , TDGF1 (CRIPTO), SALL4 , LECT1 i BUB1 są również spokrewnionymi genami odpowiedzialnymi za samoodnowę i różnicowanie pluripotencjalne.

Stwierdzono, że białko NANOG jest aktywatorem transkrypcji dla promotora Rex1 , odgrywając kluczową rolę w utrzymywaniu ekspresji Rex1 . Knockdown NANOG w embrionalnych komórkach macierzystych powoduje zmniejszenie ekspresji Rex1 , podczas gdy wymuszona ekspresja NANOG stymuluje ekspresję Rex1 .

Poza wpływem NANOG na embrionalne etapy życia, ektopowa ekspresja NANOG w dorosłych komórkach macierzystych może przywrócić potencjał proliferacji i różnicowania, który jest tracony z powodu starzenia się organizmu lub starzenia się komórek.

Znaczenie kliniczne

Rak

NANOG jest silnie eksprymowany w nowotworowych komórkach macierzystych, a zatem może działać jako onkogen promujący karcynogenezę. Wysoka ekspresja NANOG koreluje ze słabym przeżyciem u chorych na raka.

Ostatnie badania wykazały, że lokalizacja NANOG i innych czynników transkrypcyjnych ma potencjalny wpływ na funkcję komórkową. Dowody eksperymentalne wykazały, że poziom ekspresji NANOG p8 jest podwyższony szczególnie w komórkach nowotworowych, co oznacza, że gen NANOG p8 jest kluczowym elementem w (CSC) rakowych komórkach macierzystych, więc jego wyłączenie może zmniejszyć złośliwość nowotworu.

Diagnostyka

Gen NANOG p8 został oceniony jako prognostyczny i predykcyjny biomarker raka.

Komórki macierzyste raka

Nanog jest czynnik transkrypcyjny , który steruje zarówno samodzielne odnowienie i pluripotencja z embrionalnych komórek macierzystych . Podobnie ekspresja białek z rodziny Nanog jest zwiększona w wielu typach nowotworów i koreluje z gorszym rokowaniem.

Ewolucja

Ludzie i szympansy dzielą podczas oceny dziesięć pseudogenów NANOG (NanogP2-P11), dwa z nich znajdują się na chromosomie X i charakteryzują się sekwencjami promotora 5' oraz brakiem intronów w wyniku retrotranspozycji mRNA w tych samych miejscach: jeden pseudogen duplikacji i dziewięć retropseudogenów. Spośród dziewięciu wspólnych retropseudogenów NANOG, w dwóch brak jest ogonów poli-(A) charakterystycznych dla większości retropseudogenów, co wskazuje, że podczas ich tworzenia wystąpiły błędy w kopiowaniu. Ze względu na wysokie prawdopodobieństwo istnienia tych samych pseudogenów (w tym błędów kopiowania) w tych samych miejscach w dwóch niepowiązanych genomach , biolodzy ewolucyjni wskazują, że NANOG i jego pseudogeny dostarczają dowodów na wspólne pochodzenie ludzi i szympansów.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Cavaleri F, Schöler HR (maj 2003). „Nanog: nowy rekrut do orkiestry embrionalnych komórek macierzystych” . Komórka . 113 (5): 551–2. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00394-5 . PMID 12787492 . S2CID 16254995 .
Constantinescu S (2004). „Macierzystość, fuzja i odnowa hematopoetycznych i embrionalnych komórek macierzystych” . Czasopismo Medycyny Komórkowej i Molekularnej . 7 (2): 103–12. doi : 10.1111/j.1582-4934.2003.tb00209.x . PMC 6740230 . PMID 12927049 .
Pan G, Thomson JA (styczeń 2007). „Nanog i sieci transkrypcyjne w pluripotencji embrionalnych komórek macierzystych” . Badania komórek . 17 (1): 42–9. doi : 10.1038/sj.cr.7310125 . PMID 17211451 .
Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S (maj 2003). „Homeoproteina Nanog jest wymagana do utrzymania pluripotencji w mysich epiblastach i komórkach ES” . Komórka . 113 (5): 631-42. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00393-3 . PMID 12787504 . S2CID 18836242 .
Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A (maj 2003). „Funkcjonalne klonowanie ekspresji Nanog, czynnika podtrzymującego pluripotencję w embrionalnych komórkach macierzystych”. Komórka . 113 (5): 643–55. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00392-1 . hdl : 1842/843 . PMID 12787505 . S2CID 2236779 .
Clark AT, Rodriguez RT, Bodnar MS, Abeyta MJ, Cedars MI, Turek PJ, Firpo MT, Reijo Pera RA (2004). „Ludzkie geny STELLAR, NANOG i GDF3 ulegają ekspresji w komórkach pluripotencjalnych i mapują się na chromosomie 12p13, gorącym punkcie dla potworniaka” . Komórki Macierzyste . 22 (2): 169–79. doi : 10.1634/stemcells.22-2-169 . PMID 14990856 . S2CID 38136098 .
Hart AH, Hartley L, Ibrahim M, Robb L (maj 2004). „Identyfikacja, klonowanie i analiza ekspresji pluripotencji promujących geny Nanog u myszy i człowieka” . Dynamika rozwoju . 230 (1): 187-98. doi : 10.1002/dvdy.20034 . PMID 15108323 . S2CID 21502533 .
Stoisko HA, Holandia PW (sierpień 2004). „Jedenaście córek NANOG”. Genomika . 84 (2): 229–38. doi : 10.1016/j.ygeno.2004.02.014 . PMID 15233988 .
Hatano SY, Tada M, Kimura H, Yamaguchi S, Kono T, Nakano T, Suemori H, Nakatsuji N, Tada T (styczeń 2005). „Pluripotencjalna kompetencja komórek związana z aktywnością Nanog”. Mechanizmy rozwoju . 122 (1): 67-79. doi : 10.1016/j.mod.2004.08.008 . hdl : 2433/144766 . PMID 15582778 . S2CID 17490059 .
Deb-Rinker P, Ly D, Jezierski A, Sikorska M, Walker PR (luty 2005). „Sekwencyjna metylacja DNA regionów w górę Nanog i Oct-4 w ludzkich komórkach NT2 podczas różnicowania neuronów” . Czasopismo Chemii Biologicznej . 280 (8): 6257-60. doi : 10.1074/jbc.C400479200 . PMID 15615706 .
Zaehres H, Lensch MW, Daheron L, Stewart SA, Itskovitz-Eldor J, Daley GQ (marzec 2005). „Wysokosprawna interferencja RNA w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych” . Komórki Macierzyste . 23 (3): 299–305. doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . PMID 15749924 . S2CID 1395518 .
Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E (lipiec 2005). „Czynnik pluripotencji komórek macierzystych NANOG jest wyrażany w ludzkich gonocytach płodu, raku jąder in situ i guzach zarodkowych”. Histopatologia . 47 (1): 48–56. doi : 10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x . PMID 15982323 . S2CID 10164525 .
Hyslop L, Stojkovic M, Armstrong L, Walter T, Stojkovic P, Przyborski S, Herbert M, Murdoch A, Strachan T, Lako M (wrzesień 2005). „Regulacja w dół NANOG indukuje różnicowanie ludzkich embrionalnych komórek macierzystych do linii pozaembrionalnych”. Komórki Macierzyste . 23 (8): 1035–43. doi : 10.1634/stemcells.2005-0080 . PMID 15983365 . S2CID 29881293 .
Oh JH, Do HJ, Yang HM, Moon SY, Cha KY, Chung HM, Kim JH (czerwiec 2005). „Identyfikacja domniemanej domeny transaktywacji w ludzkim Nanog” . Medycyna eksperymentalna i molekularna . 37 (3): 250-4. doi : 10.1038/emm.2005.33 . PMID 16000880 .
Boyer LA, Lee TI, Cole MF, Johnstone SE, Levine SS, Zucker JP, Guenther MG, Kumar RM, Murray HL, Jenner RG, Gifford DK, Melton DA, Jaenisch R, Young RA (wrzesień 2005). „Rdzeń transkrypcyjnych obwodów regulacyjnych w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych” . Komórka . 122 (6): 947–56. doi : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . PMC 3006442 . PMID 16153702 .
Kim JS, Kim J, Kim BS, Chung HY, Lee YY, Park CS, Lee YS, Lee YH, Chung IY (grudzień 2005). „Identyfikacja i funkcjonalna charakterystyka alternatywnego wariantu splicingowego w czwartym eksonie ludzkiego nanoga” . Medycyna eksperymentalna i molekularna . 37 (6): 601–7. doi : 10.1038/emm.2005.73 . PMID 16391521 .
Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N (marzec 2006). „Nadekspresja NANOG w ludzkich komórkach ES umożliwia wzrost bez substancji odżywczych, jednocześnie indukując prymitywne cechy ektodermy” . Rozwój . 133 (6): 1193–201. doi : 10.1242/dev.02286 . PMID 16501172 .
Saunders A, Li D, Faiola F, Huang X, Fidalgo M, Guallar D, Ding J, Yang F, Xu Y, Zhou H, Wang J (maj 2017). „Zależne od kontekstu funkcje fosforylacji NANOG w pluripotencji i przeprogramowaniu” . Raporty o komórkach macierzystych . 8 (5): 1115–1123. doi : 10.1016/j.stemcr.2017.03.023 . PMC 5425684 . PMID 28457890 .

Linki zewnętrzne

NANOG+białko,+człowiek w Narodowej Bibliotece Medycznej USA Medical Subject Headings (MeSH)
Nanog + białko + mysz w Narodowej Bibliotece Medycznej USA Medical Subject Headings (MeSH)
FactorBook Nanog
„Rdzeń układu regulacji transkrypcji w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych” . Młode Laboratorium . Instytut Badań Biomedycznych Whitehead. Zarchiwizowane z oryginału dnia 2009-06-28 . Źródło 2009-02-28 .
„Podsumowanie badań laboratoryjnych Jaenischa” . Instytut Whiteheada . Źródło 2009-02-28 .
Odkrycie ujawnia więcej informacji o nieśmiertelności komórek macierzystych

Languages

In other projects