Гомеобоксный белок НАНОГ
| НАНОГ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | НАНОГ , entrez:79923, Наног, Гомеобокс Наног | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | ОМИМ : 607937 ; МГИ : 1919200 ; Гомологен : 78027 ; Генные карты : НАНОГ ; ОМА : НАНОГ - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Гомеобоксный белок NANOG (hNanog) представляет собой транскрипционный фактор, который помогает эмбриональным стволовым клеткам (ЭСК) поддерживать плюрипотентность путем подавления факторов клеточной детерминации . [5] hNanog кодируется у человека геном NANOG . связаны несколько типов рака С NANOG . [6]
Этимология
[ редактировать ]Название NANOG происходит от Tír na nÓg (по-ирландски «Земля молодых»), названия, данного кельтскому потустороннему миру в ирландской и шотландской мифологии. [7] [8]
Структура
[ редактировать ]Белок hNanog человека, кодируемый геном NANOG , состоит из 305 аминокислот и обладает 3 функциональными доменами: N-концевым доменом, С-концевым доменом и консервативным гомеодоменным мотивом. Гомеодоменовая область облегчает связывание ДНК. NANOG ( ORF расположен на хромосоме 12, а мРНК содержит открытую рамку считывания ) длиной 915 п.н. с 4 экзонами и 3 интронами. [8]
N-концевая область hNanog богата остатками серина , треонина и пролина , а С-конец содержит богатый триптофаном домен. Гомеодомен в hNANOG варьируется от остатков 95 до 155. Существуют также дополнительные гены NANOG (NANOG2, NANOG p8), которые потенциально влияют на дифференцировку ЭСК. Ученые показали, что NANOG имеет основополагающее значение для самообновления и плюрипотентности, а NANOG p8 высоко экспрессируется в раковых клетках. [9]
Функция
[ редактировать ]
NANOG является фактором транскрипции эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и считается ключевым фактором поддержания плюрипотентности . Считается, что NANOG функционирует совместно с другими факторами, такими как POU5F1 (4 октября) и SOX2, для установления идентичности ESC. Эти клетки представляют собой важную область исследований из-за их способности сохранять плюрипотентность. Другими словами, эти клетки обладают способностью становиться практически любой клеткой любого из трёх зародышевых листков ( энтодермы , эктодермы , мезодермы ). Именно по этой причине понимание механизмов, поддерживающих плюрипотентность клеток, имеет решающее значение для исследователей, чтобы понять, как работают стволовые клетки, и может привести к будущим достижениям в лечении дегенеративных заболеваний.
Описано, что NANOG экспрессируется на задней стороне эпибласта в начале гаструляции. [10] Там NANOG участвует в ингибировании эмбрионального кроветворения путем подавления экспрессии транскрипционного фактора Tal1 . [11] На этой эмбриональной стадии NANOG репрессирует Pou3f1 , фактор транскрипции, критический для формирования передне-задней оси. [10]
Анализ задержанных эмбрионов показал, что эмбрионы экспрессируют гены-маркеры плюрипотентности, такие как POU5F1 , NANOG и Rex1 . Производные линии ЭСК человека также экспрессировали специфические маркеры плюрипотентности:
- ТРА-1-60
- ТРА-1-81
- SSEA4
- щелочная фосфатаза
- ТЕРТ
- Рекс1
Эти маркеры позволили дифференцировать в условиях in vitro и in vivo производные всех трех зародышевых листков. [12]
POU5F1 , TDGF1 (CRIPTO), SALL4 , LECT1 и BUB1 также являются родственными генами, ответственными за самообновление и плюрипотентную дифференцировку. [13]
Было обнаружено, что белок NANOG является активатором транскрипции промотора Rex1 , играя ключевую роль в поддержании экспрессии Rex1 . Нокдаун NANOG в эмбриональных стволовых клетках приводит к снижению экспрессии Rex1 , тогда как принудительная экспрессия NANOG стимулирует экспрессию Rex1 . [14]
Помимо эффектов NANOG на эмбриональных стадиях жизни, эктопическая экспрессия NANOG во взрослых стволовых клетках может восстановить потенциал пролиферации и дифференцировки, который утрачивается из-за старения организма или клеточного старения. [15] [16] [17] [18] [19]
Клиническое значение
[ редактировать ]Рак
[ редактировать ]NANOG высоко экспрессируется в раковых стволовых клетках и, таким образом, может функционировать как онкоген, способствующий канцерогенезу. Высокая экспрессия NANOG коррелирует с плохой выживаемостью онкологических больных. [20] [21] [22]
Недавние исследования показали, что локализация NANOG и других факторов транскрипции может иметь потенциальные последствия для клеточных функций. Экспериментальные данные показали, что уровень экспрессии NANOG p8 особенно повышен в раковых клетках, а это означает, что ген NANOG p8 является критически важным членом (CSC) раковых стволовых клеток, поэтому его подавление может уменьшить злокачественность рака. [9]
Диагностика
[ редактировать ]Ген NANOG p8 был оценен как прогностический и прогнозирующий биомаркер рака. [23]
Раковые стволовые клетки
[ редактировать ]Nanog представляет собой фактор транскрипции , который контролирует как самообновление, так и плюрипотентность эмбриональных стволовых клеток . Аналогичным образом, экспрессия белков семейства Nanog увеличивается при многих типах рака и коррелирует с худшим прогнозом. [9]
Эволюция
[ редактировать ]У человека и шимпанзе NANOG при оценке обнаружено десять общих псевдогенов (NanogP2-P11), два из них расположены на Х-хромосоме и характеризуются 5'-промоторными последовательностями и отсутствием интронов в результате ретротранспозиции мРНК. [8] все в тех же местах: один псевдоген дупликации и девять ретропсевдогенов. Из девяти общих ретропсевдогенов NANOG в двух отсутствуют поли-(А)-хвосты, характерные для большинства ретропсевдогенов, что указывает на то, что во время их создания произошли ошибки копирования. Из-за высокой вероятности того, что одни и те же псевдогены (включая ошибки копирования) будут существовать в одних и тех же местах в двух неродственных геномах , биологи-эволюционисты указывают на NANOG и его псевдогены как на свидетельство общего происхождения между людьми и шимпанзе. [24]
См. также
[ редактировать ]- Усилитель
- Гистон
- 4 октября
- Прибновская коробка
- Промоутер
- РНК-полимераза
- Брачюры
- Транскрипционные факторы
- Сеть регулирования генов
- Биоинформатика
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000111704 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000012396 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Хертье, В., Оуэнс, Н., Гонсалес, И. и др. Молекулярная логика самообновления, индуцированного Nanog, в эмбриональных стволовых клетках мыши. Нац Коммун 10, 1109 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-09041-z
- ^ Грубельник Г., Боштянчич Е., Павлич А., Кос М., Зидар Н. (март 2020 г.). «Экспрессия NANOG в развитии человека и канцерогенезе» . Экспериментальная биология и медицина . 245 (5): 456–464. дои : 10.1177/1535370220905560 . ПМЦ 7082888 . ПМИД 32041418 .
- ^ «ScienceDaily: Вечно молодые клетки: приближаемся к истине» . Проверено 26 июля 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с Гавлик-Ржеменевска Н, Беднарек И (30 ноября 2015 г.). «Роль транскрипционного фактора NANOG в развитии злокачественного фенотипа раковых клеток» . Биология и терапия рака . 17 (1): 1–10. дои : 10.1080/15384047.2015.1121348 . ПМК 4848008 . ПМИД 26618281 .
- ^ Jump up to: а б с Чжан В., Суй Ю, Ни Дж., Ян Т. (2016). «Взгляд на ген Nanog : двигатель стволовости примитивных стволовых клеток» . Международный журнал биологических наук . 12 (11): 1372–1381. дои : 10.7150/ijbs.16349 . ПМК 5118783 . ПМИД 27877089 .
- ^ Jump up to: а б Барраль А., Роллан И., Санчес-Ирансо Х., Джавайд В., Бадиа-Кареага С., Менчеро С. и др. (декабрь 2019 г.). « Наног регулирует экспрессию Pou3f1 на выходе из плюрипотентности во время гаструляции» . Биология Открытая . 8 (11): био046367. дои : 10.1242/bio.046367 . ПМК 6899006 . ПМИД 31791948 .
- ^ Сайнс де Ажа Дж., Менчеро С., Роллан И., Баррал А., Тиана М., Джавайд В. и др. (апрель 2019 г.). «Фактор плюрипотентности NANOG контролирует примитивное кроветворение и напрямую регулирует Tal1 » . Журнал ЭМБО . 38 (7). дои : 10.15252/embj.201899122 . ПМК 6443201 . ПМИД 30814124 .
- ^ Чжан X, Стойкович П., Пшиборски С., Кук М., Армстронг Л., Лако М., Стойкович М. (декабрь 2006 г.). «Получение эмбриональных стволовых клеток человека из развивающихся и задержанных эмбрионов» . Стволовые клетки . 24 (12): 2669–2676. doi : 10.1634/stemcells.2006-0377 . ПМИД 16990582 . S2CID 32587408 .
- ^ Ли С.С., Лю Ю.Х., Ценг К.Н., Чунг Т.Л., Ли Т.Я., Сингх С. (август 2006 г.). «Характеристика и профилирование экспрессии генов пяти новых линий эмбриональных стволовых клеток человека, полученных на Тайване». Стволовые клетки и развитие . 15 (4): 532–555. дои : 10.1089/scd.2006.15.532 . ПМИД 16978057 .
- ^ Ши В, Ван Х, Пань Г, Гэн Ю, Го Ю, Пей Д (август 2006 г.). «Регуляция маркера плюрипотентности Rex-1 с помощью Nanog и Sox2» . Журнал биологической химии . 281 (33): 23319–23325. дои : 10.1074/jbc.M601811200 . ПМИД 16714766 .
- ^ Шахини А., Чоудхури Д., Асмани М., Чжао Р., Лей П., Андреадис С.Т. (январь 2018 г.). «NANOG восстанавливает нарушенный потенциал миогенной дифференцировки скелетных миобластов после многократного удвоения популяции» . Исследования стволовых клеток . 26 : 55–66. дои : 10.1016/j.scr.2017.11.018 . ПМИД 29245050 .
- ^ Шахини А., Мистриотис П., Асмани М., Чжао Р., Андреадис С.Т. (июнь 2017 г.). «NANOG восстанавливает сократимость стареющих микротканей на основе мезенхимальных стволовых клеток» . Тканевая инженерия. Часть А. 23 (11–12): 535–545. дои : 10.1089/ten.TEA.2016.0494 . ПМК 5467120 . ПМИД 28125933 .
- ^ Мистриотис П., Баджпай В.К., Ван Х, Ронг Н., Шахини А., Асмани М. и др. (январь 2017 г.). «NANOG обращает вспять потенциал миогенной дифференцировки стареющих стволовых клеток путем восстановления нитевидной организации ACTIN и SRF-зависимой экспрессии генов» . Стволовые клетки . 35 (1): 207–221. дои : 10.1002/stem.2452 . ПМИД 27350449 . S2CID 4482665 .
- ^ Хан Дж., Мистриотис П., Лей П., Ван Д., Лю С., Андреадис С.Т. (декабрь 2012 г.). «Наног обращает вспять влияние старения организма на пролиферацию мезенхимальных стволовых клеток и потенциал миогенной дифференцировки» . Стволовые клетки . 30 (12): 2746–2759. дои : 10.1002/stem.1223 . ПМК 3508087 . ПМИД 22949105 .
- ^ Мюнст Б., Тьер М.К., Виннемеллер Д., Хельфен М., Туммер Р.П., Эденхофер Ф. (март 2016 г.). «Наног вызывает подавление старения за счет снижения экспрессии p27KIP1» . Журнал клеточной науки . 129 (5): 912–920. дои : 10.1242/jcs.167932 . ПМЦ 4813312 . ПМИД 26795560 .
- ^ Гонг С., Ли Кью, Джетер ЧР, Фань Кью, Тан Д.Г., Лю Б (сентябрь 2015 г.). «Регуляция NANOG в раковых клетках» . Молекулярный канцерогенез . 54 (9): 679–687. дои : 10.1002/mc.22340 . ПМК 4536084 . ПМИД 26013997 .
- ^ Джетер Ч.Р., Ян Т., Ван Дж., Чао Х.П., Тан Д.Г. (август 2015 г.). «Краткий обзор: NANOG в раковых стволовых клетках и развитии опухолей: обновленная информация и нерешенные вопросы» . Стволовые клетки . 33 (8): 2381–2390. дои : 10.1002/stem.2007 . ПМК 4509798 . ПМИД 25821200 .
- ^ Гавлик-Ржеменевска Н., Беднарек И. (2016). «Роль транскрипционного фактора NANOG в развитии злокачественного фенотипа раковых клеток» . Биология и терапия рака . 17 (1): 1–10. дои : 10.1080/15384047.2015.1121348 . ПМК 4848008 . ПМИД 26618281 .
- ^ Ив Сантализ-Руис Л.Е., Се X, Олд М., Текнос Т.Н., Пан К. (декабрь 2014 г.). «Новая роль нанога в онкогенезе и раковых стволовых клетках» . Международный журнал рака . 135 (12): 2741–2748. дои : 10.1002/ijc.28690 . ПМК 4065638 . ПМИД 24375318 .
- ^ Фэрбенкс диджей (2007). Реликвии Эдема: убедительные доказательства эволюции человеческой ДНК . Буффало, Нью-Йорк: Книги Прометея. стр. 94–96, 177–182. ISBN 978-1-59102-564-1 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кавалери Ф, Шолер HR (май 2003 г.). «Наног: новичок в оркестре эмбриональных стволовых клеток» . Клетка . 113 (5): 551–552. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00394-5 . ПМИД 12787492 . S2CID 16254995 .
- Константинеску С (2004). «Стволовость, слияние и обновление кроветворных и эмбриональных стволовых клеток» . Журнал клеточной и молекулярной медицины . 7 (2): 103–112. дои : 10.1111/j.1582-4934.2003.tb00209.x . ПМК 6740230 . ПМИД 12927049 .
- Пан Дж., Томсон Дж. А. (январь 2007 г.). «Наног и транскрипционные сети в плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток» . Клеточные исследования . 17 (1): 42–49. дои : 10.1038/sj.cr.7310125 . ПМИД 17211451 .
- Мицуи К., Токудзава Ю., Ито Х., Сегава К., Мураками М., Такахаси К. и др. (май 2003 г.). «Гомеопротеин Nanog необходим для поддержания плюрипотентности в эпибластах мыши и ES-клетках» . Клетка . 113 (5): 631–642. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00393-3 . ПМИД 12787504 . S2CID 18836242 .
- Чемберс И., Колби Д., Робертсон М., Николс Дж., Ли С., Твиди С., Смит А. (май 2003 г.). «Клонирование функциональной экспрессии Nanog, фактора поддержания плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток». Клетка . 113 (5): 643–655. дои : 10.1016/S0092-8674(03)00392-1 . hdl : 1842/843 . ПМИД 12787505 . S2CID 2236779 .
- Кларк А.Т., Родригес Р.Т., Боднар М.С., Абейта М.Дж., Сидарс М.И., Турек П.Дж. и др. (2004). «Человеческие гены STELLAR, NANOG и GDF3 экспрессируются в плюрипотентных клетках и картируются на хромосоме 12p13, горячей точке тератокарциномы» . Стволовые клетки . 22 (2): 169–179. дои : 10.1634/stemcells.22-2-169 . ПМИД 14990856 . S2CID 38136098 .
- Харт А.Х., Хартли Л., Ибрагим М., Робб Л. (май 2004 г.). «Идентификация, клонирование и анализ экспрессии генов Nanog, способствующих плюрипотентности, у мышей и человека» . Динамика развития . 230 (1): 187–198. дои : 10.1002/dvdy.20034 . ПМИД 15108323 . S2CID 21502533 .
- Бут HA, Holland PW (август 2004 г.). «Одиннадцать дочерей НАНОГА». Геномика . 84 (2): 229–238. дои : 10.1016/j.ygeno.2004.02.014 . ПМИД 15233988 .
- Хатано С.Ю., Тада М., Кимура Х., Ямагути С., Коно Т., Накано Т. и др. (январь 2005 г.). «Плюрипотентная компетентность клеток, связанная с активностью Nanog». Механизмы развития . 122 (1): 67–79. дои : 10.1016/j.mod.2004.08.008 . hdl : 2433/144766 . ПМИД 15582778 . S2CID 17490059 .
- Деб-Ринкер П., Ли Д., Езерски А., Сикорска М., Уокер П.Р. (февраль 2005 г.). «Последовательное метилирование ДНК вышестоящих областей Nanog и Oct-4 в клетках NT2 человека во время дифференцировки нейронов» . Журнал биологической химии . 280 (8): 6257–6260. дои : 10.1074/jbc.C400479200 . ПМИД 15615706 .
- Зарес Х., Ленш М.В., Дахерон Л., Стюарт С.А., Ицковиц-Элдор Дж., Дейли GQ (март 2005 г.). «Высокоэффективная РНК-интерференция в эмбриональных стволовых клетках человека» . Стволовые клетки . 23 (3): 299–305. doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . ПМИД 15749924 . S2CID 1395518 .
- Хой-Хансен К.Э., Альмструп К., Нильсен Дж.Е., Браск Зонне С., Грэм Н., Скаккебек Н.Е. и др. (июль 2005 г.). «Фактор плюрипотентности стволовых клеток NANOG экспрессируется в гоноцитах плода человека, карциноме яичек in situ и опухолях зародышевых клеток». Гистопатология . 47 (1): 48–56. дои : 10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x . ПМИД 15982323 . S2CID 10164525 .
- Хислоп Л., Стойкович М., Армстронг Л., Уолтер Т., Стойкович П., Пржиборски С. и др. (сентябрь 2005 г.). «Понижающая регуляция NANOG вызывает дифференцировку эмбриональных стволовых клеток человека во внеэмбриональные линии» . Стволовые клетки . 23 (8): 1035–1043. doi : 10.1634/stemcells.2005-0080 . ПМИД 15983365 . S2CID 29881293 .
- О Дж.Х., До Х.Дж., Ян Х.М., Мун С.И., Ча К.Ю., Чунг Х.М., Ким Дж.Х. (июнь 2005 г.). «Идентификация предполагаемого домена трансактивации в человеческом Наноге» . Экспериментальная и молекулярная медицина . 37 (3): 250–254. дои : 10.1038/эмм.2005.33 . ПМИД 16000880 .
- Бойер Л.А., Ли Т.И., Коул М.Ф., Джонстон С.Е., Левин С.С., Цукер Дж.П. и др. (сентябрь 2005 г.). «Основная схема регуляции транскрипции в эмбриональных стволовых клетках человека» . Клетка . 122 (6): 947–956. дои : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . ПМК 3006442 . ПМИД 16153702 .
- Ким Дж.С., Ким Дж., Ким Б.С., Чунг ХИ, Ли Ю.И., Пак К.С. и др. (декабрь 2005 г.). «Идентификация и функциональная характеристика альтернативного варианта сплайсинга в четвертом экзоне человеческого нанога» . Экспериментальная и молекулярная медицина . 37 (6): 601–607. дои : 10.1038/emm.2005.73 . ПМИД 16391521 .
- Дарр Х., Майшар Ю., Бенвенисти Н. (март 2006 г.). «Сверхэкспрессия NANOG в человеческих ES-клетках обеспечивает рост без питающих клеток, одновременно вызывая примитивные особенности эктодермы» . Разработка . 133 (6): 1193–1201. дои : 10.1242/dev.02286 . ПМИД 16501172 .
- Сондерс А., Ли Д., Файола Ф., Хуанг Х., Фидальго М., Гуаллар Д. и др. (май 2017 г.). «Контекстно-зависимые функции фосфорилирования NANOG в плюрипотентности и репрограммировании» . Отчеты о стволовых клетках . 8 (5): 1115–1123. дои : 10.1016/j.stemcr.2017.03.023 . ПМЦ 5425684 . ПМИД 28457890 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- NANOG+белок+человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Наног+белок+мышь в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ФакторБук НАНОГ
- «Основная схема регуляции транскрипции в эмбриональных стволовых клетках человека» . Молодая лаборатория . Институт биомедицинских исследований Уайтхеда. Архивировано из оригинала 28 июня 2009 г. Проверено 28 февраля 2009 г.
- «Краткий обзор исследований лаборатории Йениш» . Институт Уайтхеда. Архивировано из оригинала 26 июня 2012 г. Проверено 28 февраля 2009 г.
- Открытие открывает больше о бессмертии стволовых клеток