Rex1
| ZFP42 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | ZFP42 , REX1, ZNF754, REX-1, ZFP-42, REX1, ZFP42 цинковой белок пальцев | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Омим : 614572 ; MGI : 99187 ; Гомологен : 7601 ; GeneCards : ZFP42 ; OMA : ZFP42 - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
REX1 (ZFP-42) является известным маркером плюрипотентности и обычно обнаруживается в недифференцированных эмбриональных стволовых клетках . В дополнение к маркеру плюрипотентности , его регулирование также имеет решающее значение для поддержания плюрипотентного состояния. [ 5 ] Когда клетки начинают дифференцироваться , REX1 сильно и резко подавлен. [ 6 ]
Открытие
[ редактировать ]REX1 был обнаружен Hosler, Ba et al. в 1989 году при изучении мышиных тератокарциномы стволовых клеток F9 . Они обнаружили, что эти стволовые клетки тератокарциномы экспрессировали высокие уровни REX1, и что они напоминали плюрипотентные стволовые клетки внутренней клеточной массы (ICM). [ 7 ] Hosler, Ba et al. обнаружили, что эти стволовые клетки тератокарциномы, когда в присутствии ретиноевой кислоты (РА) дифференцировались в нентуморигенные клетки, напоминающие внеэмбриональную эндодерму ранних эмбрионов мыши. [ 8 ] Они смогли изолировать нуклеотидную последовательность для REX1, используя дифференциальную гибридизацию клетки F9. наблюдалось постоянное снижение уровней мРНК . Они назвали его REX1 для снижения экспрессии 1, потому что в течение 12 часов после добавления RA [ 8 ]
Структура
[ редактировать ]REX1 - это белок , который у людей кодируется ZFP42 геном . [ 9 ] [ 10 ] Белок REX1 составляет 310 аминокислот длиной и имеет четыре близко расположенные цинковые пальцы на 188–212, 217–239, 245–269 и 275–299. [ 7 ]
P38 MAPK & Мезенхимальные стволовые клетки
[ редактировать ]Было обнаружено, что REX1 является критически важным для поддержания пролиферативного состояния в мезенхимальных стволовых клетках (MSC), одновременно предотвращая дифференцировку. Как пуповинной MSC крови, так и MSC Adipose MSC экспрессируют высокие уровни REX1, в то время как MSC костного мозга экспрессировал низкие уровни REX1. Скорость пролиферации сильно коррелирует с уровнями экспрессии REX1, что означает, что высокая экспрессия REX1 коррелирует с высокими уровнями пролиферации. MSC со слабой экспрессией REX1 активировали P38 MAPK и высокие уровни экспрессии MKK3 . Таким образом, экспрессия REX1 обратно коррелирует с активацией P38 MAPK и положительно коррелирует с высокими скоростями пролиферации. [ 11 ] Было обнаружено, что REX1 ингибирует экспрессию MKK3 , которая активирует P38 MAPK . Активированный p38 MAPK , в свою очередь, ингибирует пролиферацию. Также было обнаружено, что REX1 ингибирует Notch и STAT3 , два фактора транскрипции, которые приводят к дифференцировке. [ 11 ] Следовательно, экспрессия REX1 обеспечивает высокие уровни пролиферации и предотвращает дифференцировку через сеть различных факторов транскрипции и протеинкиназ.
Развитие эмбриона
[ редактировать ]Тканевая вывод
[ редактировать ]Во время эмбриогенеза внутренняя клеточная масса (ICM) отделяется от трофобласта . Было обнаружено, что стволовые клетки, полученные из ICM и трофэктодермы, экспрессируют высокие уровни OCT3/4 и REX1. [ 12 ] Когда ICM созревает и начинает образовывать эпибласту , и примитивную эктодерму , было обнаружено, что клетки в ICM являются гетерогенной популяцией, с различными уровнями экспрессии REX1. Rex1 − /Oct3/4 − Triggers Tropectoderm Distry, в то время как REX1 + /Oct3/4 + Клетки преимущественно дифференцируются на примитивную эндодерму и мезодерму . [ 13 ] Также, rex1 − /Oct3/4 + Клетки дифференцируются в клетки примитивной эктодермы, линии соматических клеток . [ 14 ]
Контроль генов
[ редактировать ]Исследования показали, что PEG3 и NESPA являются нижестоящими целями REX1. [ 15 ] REX1 может контролировать экспрессию PEG3 посредством эпигенетических изменений. YY1 Было показано, что участвует в настройке метилирования ДНК на материнском аллеле PEG3 во время оогенеза . [ 16 ] Было обнаружено, что REX1 защищает отцовский аллель от метилирования и не дает гену PEG3 неметилированным во время раннего эмбриогенеза. [ 15 ] REX1 демонстрирует контроль генов при разработке эмбрионов посредством его эпигенетического контроля на таких генах, как PEG3 , который был идентифицирован как играющая ключевая роль в темпах роста плода [ 17 ]
Экспрессия в тканях взрослых
[ редактировать ]Единственные взрослой ткани REX1 были идентифицированы в яичках . Используя гибридизацию in situ. Было определено, что сперматоциты в более внутренних слоях яичек экспрессируют REX1. [ 18 ] Таким образом, мужские зародышевые клетки, перенесшие мейоз, являются специфическими клетками в яичках, которые экспрессируют REX1. Однако не наблюдалось, что REX1 экспрессируется в женских зародышевых клетках.
Взаимодействие REX1 с другими факторами транскрипции
[ редактировать ]REX1 участвует в сети транскрипционных факторов, которые все работают над регулированием друг друга посредством различных уровней экспрессии.
Наног
[ редактировать ]белок наногский Было обнаружено, что является активатором транскрипции для промотора REX-1 , играя ключевую роль в поддержании экспрессии REX1 . Нокдаун нанога в эмбриональных стволовых клетках приводит к снижению экспрессии REX-1 , в то время как принудительная экспрессия Nanog стимулирует экспрессию REX-1 . [ 5 ] Наног регулирует транскрипцию REX1-2 сильных трансактивационных доменов на С-конце, которые необходимы для активации промотора REX1 . [ 5 ]
Нотч
[ редактировать ]Было обнаружено, что REX1 ингибирует экспрессию Notch , что предотвращает дифференцировку. [ 11 ]
Стат
[ редактировать ]Было обнаружено, что REX1 ингибирует экспрессию STAT3 , таким образом предотвращая дифференцировку. [ 11 ]
Sox2
[ редактировать ]Совместная регуляция REX1 наблюдается с SOX2 и Nanog . [ 5 ]
Октябрь3/4
[ редактировать ]Oct3/4 может как подавить, так и активировать промотор REX1. В клетках, которые уже экспрессируют высокий уровень OCT3/4, экзогенно трансфицированный OCT3/4 приведет к репрессии REX1. [ 19 ] Однако в клетках, которые не активно экспрессируют OCT3/4 , экзогенная трансфекция OCT3/4 приведет к активации REX1. [ 19 ] Это подразумевает двойную регуляторную способность OCT3/4 на REX1. При низких уровнях белка OCT3/4 активируется промотор REX1, в то время как на высоких уровнях белка OCT3/4 промотор REX1 репрессируется.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000179059 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000051176 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Shi W, Wang H, Pan G, Geng Y, Guo Y, Pei D (август 2006 г.). «Регулирование маркера плюрипотентности rex-1 от Nanog и Sox2» . Журнал биологической химии . 281 (33): 23319–23325. doi : 10.1074/jbc.m601811200 . PMID 16714766 .
- ^ Wang J, Rao S, Chu J, Shen X, Levasseur DN, Theunissen TW, Orkin SH (ноябрь 2006 г.). «Сеть взаимодействия белка для плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток». Природа . 444 (7117): 364–368. Bibcode : 2006natur.444..364W . doi : 10.1038/nature05284 . PMID 17093407 . S2CID 4404796 .
- ^ Jump up to: а беременный «Антитела Zoomab® часто задают вопросы» .
- ^ Jump up to: а беременный Хослер Б.А., Лароса Г.Дж., Гриппо Дж. Ф., Гудас Л.Дж. (декабрь 1989 г.). «Экспрессия REX-1, гена, содержащего мотивы цинковых пальцев, быстро снижается ретиноевой кислотой в клетках тератокарциномы F9» . Молекулярная и клеточная биология . 9 (12): 5623–5629. doi : 10.1128/mcb.9.12.5623 . PMC 363733 . PMID 2511439 .
- ^ Хендерсон Дж.К., Дрейпер Дж. С., Бэйли Х.С., Фишэль С., Томсон Дж., Мур Х, Эндрюс П.В. (июль 2002). «Преимплантация эмбрионов человека и эмбриональных стволовых клеток показывают сопоставимую экспрессию эмбриональных антигенов, специфичных для стадий» . Стволовые клетки . 20 (4): 329–337. doi : 10.1634/stemcells.20-4-329 . PMID 12110702 . S2CID 9239873 .
- ^ «Ген Entrez: ZFP42 цинковой белок 42 гомолог (мышь)» .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Bhandari DR, Seo KW, Roh KH, Jung JW, Kang SK, Kang KS (май 2010 г.). Пера М (ред.). «Экспрессия REX-1 и статус активации P38 могут определять судьбы пролиферации/дифференцировки в мезенхимальных стволовых клетках человека» . Plos один . 5 (5): E10493. Bibcode : 2010ploso ... 510493b . doi : 10.1371/journal.pone.0010493 . PMC 2864743 . PMID 20463961 .
- ^ Гарсия-Туньон I, Гуаллар Д., Гуаллар Д., Гуаллар Д., Гуаллар Д. (Июль 2011). Взаимодействие поддерживается STEM CEL Research . 7 (1): 1–1 doi : 10.1016/j.sc . PMID 21530438 .
- ^ Niwa H, Miyazaki J, Smith AG (апрель 2000 г.). «Количественная экспрессия OCT-3/4 определяет дифференцировку, дедифференцировку или самообновление ES-клеток». Природа генетика . 24 (4): 372–376. doi : 10.1038/74199 . PMID 10742100 . S2CID 33012290 .
- ^ Toyooka Y, Shimosato D, Murakami K, Takahashi K, Niwa H (март 2008 г.). «Идентификация и характеристика субпопуляций в недифференцированной культуре клеток ES». Разработка . 135 (5): 909–918. doi : 10.1242/dev.017400 . PMID 18263842 . S2CID 24530633 .
- ^ Jump up to: а беременный Ким Д.Д., Ким Х., Экрам М.Б., Ю. С., Фолк С., Ким Дж (апрель 2011 г.). «REX1/ZFP42 в качестве эпигенетического регулятора для геномного импринтирования» . Молекулярная генетика человека . 20 (7): 1353–1362. doi : 10.1093/hmg/ddr017 . PMC 3049358 . PMID 21233130 .
- ^ Ким Д.Д., Кан К, Ким Дж (сентябрь 2009 г.). «Роль YY1 в метилировании ДНК PEG3 и XIST» . Исследование нуклеиновых кислот . 37 (17): 5656–5664. doi : 10.1093/nar/gkp613 . PMC 2761279 . PMID 19628663 .
- ^ Керли Дж.П., Бартон С., Сурани А., Кеверн Э.Б. (июнь 2004 г.). «Коадоптация у матери и младенцев, регулируемой отпечатанным отцовским геном» . Разбирательство. Биологические науки . 271 (1545): 1303–1309. doi : 10.1098/rspb.2004.2725 . PMC 1691726 . PMID 15306355 .
- ^ Роджерс М.Б., Хослер Б.А., Гудас Л.Дж. (ноябрь 1991). «Специфическая экспрессия гена, регулируемого ретиноевой кислотой, цинкового пальца, REX-1, у преимплантационных эмбрионов, трофобластов и сперматоцитов». Разработка . 113 (3): 815–824. doi : 10.1242/dev.113.3.815 . PMID 1821852 .
- ^ Jump up to: а беременный Бен-Шушан Э., Томпсон-младший, Гудас Л.Дж., Бергман Ю (апрель 1998 г.). «REX-1, ген, кодирующий транскрипционный фактор, экспрессируемый в раннем эмбрионе, регулируется посредством связывания OCT-3/4 и OCT-6 с октамерным сайтом и новым белком, ROX-1, связывающимся с соседним сайтом» . Молекулярная и клеточная биология . 18 (4): 1866–1878. doi : 10.1128/mcb.18.4.1866 . PMC 121416 . PMID 9528758 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бранденбергер Р., Вей Х, Чжан С., Лей С., Мураж Дж., Фиск Г.Дж. и др. (Июнь 2004 г.). «Характеристика транскриптома выясняет сигнальные сети, которые контролируют рост и дифференцировку человеческих клеток». Nature Biotechnology . 22 (6): 707–716. doi : 10.1038/nbt971 . PMID 15146197 . S2CID 27764390 .
- Moriscot C, De Fraipont F, Richard MJ, Marchand M, Savatier P, Bosco D, et al. (Апрель 2005 г.). «Мезенхимальные стволовые клетки человеческого мозга могут экспрессировать инсулиновые и ключевые факторы транскрипции эндокринной пути развития поджелудочной железы при генетических и/или микроокружных манипуляциях in vitro» . Стволовые клетки . 23 (4): 594–603. doi : 10.1634/stemcells.2004-0123 . PMID 15790780 . S2CID 3262995 .
- Монган Н.П., Мартин К.М., Гудас Л.Дж. (декабрь 2006 г.). «Предполагаемый маркер стволовых клеток человека, REX-1 (ZFP42): структурная классификация и экспрессия в нормальных культурах эпителиальных и карциномы человека». Молекулярный канцерогенез . 45 (12): 887–900. doi : 10.1002/mc.20186 . PMID 16865673 . S2CID 23613555 .
- Рош С., Ричард М.Дж., Фаврот М.К. (май 2007 г.). «Экспрессия" Oct-4, REX-1 и GATA-4 в MSC человека повышают эффективность дифференцировки, но не экспрессию HTERT » (PDF) . Журнал сотовой биохимии . 101 (2): 271–280. doi : 10.1002/jcb.21185 . PMID 17211834 . S2CID 44892102 .
- Rezende NC, Lee My, Monette S, Mark W, Lu A, Gudas LJ (август 2011 г.). «Null мыши rex1 (ZFP42) демонстрирует нарушение функции яичка, аномальную морфологию яичка и аберрантную экспрессию генов» . Биология развития . 356 (2): 370–382. doi : 10.1016/j.ydbio.2011.05.664 . PMC 3214085 . PMID 21641340 .