Proteínas homeobox NANOG

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NANOG homeobox
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Símbolo NANOG
Identificadores externos OMIM::607937 MGI::1919200 HomoloGene::78027 GeneCards: NANOG Gene
Patrón de expresión de RNA
PBB GE NANOG 220184 at tn.png
Más datos de expresión de referencia
Ortólogos
Especies Humano Ratón
Entrez 79923 71950
Ensembl ENSG00000111704 ENSMUSG00000012396
UniProt Q9H9S0 Q80Z64
RefSeq (mRNA) NM_001297698 NM_001289828
RefSeq (proteína) NP_001284627 NP_001276757
Ubicación (UCSC) Chr 12:
7.94 – 7,95 mb
Chr 6:
122.71 – 122,71 mb
PubMed búsqueda de [1] [2]

NANOG (porno nanOg) es un Transcripción factor implicado críticamente con renovación de indiferenciado células madre embrionarias. En los seres humanos, esta proteína está codificada por el NANOG Gene.[1][2]

Contenido

  • 1 Estructura
  • 2 Función
  • 3 Investigación actual
    • 3.1 Biología molecular
    • 3.2 Medicina clínica
    • 3.3 Biología evolutiva
    • 3.4 Biofísica
  • 4 Nombre
  • 5 Véase también
  • 6 Referencias
  • 7 Lectura adicional
  • 8 Enlaces externos

Estructura

Proteína humana NANOG es una proteína del aminoácido 305 con un motivo homeodomain conservado que está localizada en el componente nuclear de las células. El homeodomain región facilita la Unión de ADN.

Hay N-terminal, homeodomainy regiones c-terminal de la proteína humana NANOG. Como murino NANOG, la región N-terminal de NANOG humana es rica en residuos de Ser, Thr y Pro, y el c-terminal contiene W repeticiones. El homeodomain en hNANOG oscila entre los residuos 95 a 155. La secuencia conservada de homeodomain son a.a. 99-100, 102, 106-107, 110, 114, 119, 121, 127-128, 132, 134, 138-140, 142-145, 147, 149 y 151-152.

Función

Programas de transcripción en células madre embrionarias

NANOG es un factor de transcripción en células madre embrionarias (CES) y se cree que es un factor clave en el mantenimiento de pluripotencia. NANOG está pensado para funcionar en conjunto con otros factores tales como POU5F1 (Oct-4) y SOX2 para establecer la identidad de la ESC. Estas células ofrecen una importante área de estudio debido a su capacidad para mantener la pluripotencia. En otras palabras, estas células tienen la capacidad de convertirse en prácticamente cualquier célula de cualquiera de las tres capas germinales (endodermo, ectodermo, mesodermo). Es por ello la comprensión de los mecanismos que mantienen la que pluripotencia de las células es esencial para los investigadores a entender cómo funcionan las células madre; y puede llevar a los futuros avances en el tratamiento de enfermedades degenerativas.

El análisis de embriones detenidos demostró que los embriones expresan genes marcadores pluripotencia tales como POU5F1NANOG y Rex1. Líneas derivadas de ESC humanas también expresaron marcadores pluripotencia específicos:

  • TRA-1-60
  • TRA-1-81
  • SSEA4
  • fosfatasa alcalina
  • TERC
  • Rex1

Estos marcadores permitidos para la diferenciación in vitro y en vivo condiciones en derivados de las tres capas germinales.[3]

POU5F1TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1 y BUB1 también están relacionados con los genes responsables de diferenciación auto-renovación y pluripotentes.[4]

La proteína NANOG se ha encontrado para ser un activador transcripcional para el Rex1 promotor, jugando un papel clave en el sostenimiento de Rex1 expresión. Caída de NANOG en células madre embrionarias resultados en la reducción de Rex1 expresión, mientras que estimula la expresión forzada de NANOG Rex1 expresión.[5]

Investigación actual

Biología molecular

Sobreexpresión de Nanog en células madre embrionarias de ratón hace que se autoregeneran en ausencia de Factor inhibidor de leucemia. En ausencia de Nanog, las células madre embrionarias de ratón se diferencian en endodermo visceral parietal.[1][2] Pérdida de función Nanog provoca la diferenciación de las células madre embrionarias de ratón en otros tipos celulares.[6]

Sobreexpresión de NANOG en células madre embrionarias humanas permite su propagación por varios pasajes durante el cual las células permanecen pluripotentes.[7] Knockdown de genes de Nanog promueve la diferenciación, demostrando un papel de estos factores en células madre embrionarias humanas auto-renovación.[8]

Ha sido demostrado que el supresor tumoral p53 se une al promotor de NANOG y suprime su expresión después de daño de la DNA en las células madre embrionarias de ratón. p53 así puede inducir la diferenciación de células madre embrionarias en otros tipos de células que sufren arresto eficiente p53-dependiente del ciclo celular y apoptosis.[6]

NANOG transforma Células NIH3T3. Mediante el uso de Microarrays de DNA para encontrar los objetivos de la transcripción de Nanog, Nanog reglamentado genes han sido identificados. Algunos de estos genes objetivo explican la transformación de células NIH3T3.[9]

GATA6 y Nanog se han ligado debido a la diferenciación celular similar de células madre embrionarias en su ausencia, que conduce a la hipótesis que Nanog puede prevenir crecimiento ectodérmica mediante represión GATA6.[10]

Demostrar Yamanaka et al., inducción de células madre pluripotentes de los fibroblastos embrionarios o adulto del ratón mediante la introducción de cuatro factores, Oct3/4, Sox2, c-Myc y Klf4, bajo ES la célula condiciones de cultivo. De estos cuatro factores se ha demostrado que Nanog era prescindible para dicha inducción en este sistema de la célula.[11]

Medicina clínica

NANOG puede ser útil en la inmunohistoquímica diagnóstico de los tumores. NANOG se expresa en células germinales de la feto y en algunos tumores de células germinales de la gónadas[12] y sistema nervioso central (CNS).[13][14] Expresión de NANOG por teratoma no maduro y Coriocarcinoma se desconoce. Entre los tumores que generalmente se encuentran en el SNC, NANOG es expresada por germinoma (germ cell tumor histológicamente idéntico a seminoma y Disgerminoma) pero no por pineoblastoma, linfoma, adenoma hipofisario y gliomas;[13] expresión de NANOG por otros tumores de células germinales del CNS se desconoce. Estudios recientes han sugerido que NANOG podría definir las células madre cancerígenas en varios tipos de tumores sólidos como el cáncer colorrectal [15]

Biología evolutiva

Seres humanos y chimpancés compartir diez NANOG pseudogenes, en los mismos lugares: un pseudogene duplicación y nueve retropseudogenes. De los nueve retropseudogenes NANOG, falta dos compartieron el colas de Poly-(A) característica de la mayoría retropseudogenes, indicando copiando errores ocurrieron durante su creación. Debido a la alta improbabilidad que existirían en el mismo los mismos pseudogenes (copiando errores incluidos) coloca en dos sin relación genomas, biólogos evolutivos punto de NANOG y sus formidables pseudogenes como proporcionar evidencia de la pendiente común entre los seres humanos y los chimpancés.[16]

Biofísica

Basado en mapas de alta resolución nucleosoma en células madre embrionarias de ratón, se ha propuesto como un factor pioneroNanog es capaz de enlazar el ADN dentro del nucleosoma en vivo.[17]

Nombre

Profesor Ian Chambers (actualmente de la MRC centro de medicina regenerativaEl Universidad de EdimburgoUK) que aisló el gen de ratón Nanog dijo: "Nanog parece ser un gen maestro que hace que las células madre embrionarias crecer en el laboratorio. En efecto esto hace que las células madre inmortal. Ser escocés, por lo tanto, elegí el nombre después de la Leyenda Tír na nÓg."[18]

Véase también

  • Potenciador
  • Histonas
  • Oct-4
  • Caja de Pribnow
  • Promotor
  • ARN polimerasa
  • Brachyury
  • Factores de transcripción
  • Red de regulación génica
  • Bioinformática

Referencias

  1. ^ a b Mitsui K Tokuzawa Y H Itoh, K Segawa, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S (mayo de 2003). "La homeoprotein Nanog es necesaria para el mantenimiento de la pluripotencia en epiblasto de ratón y células madre embrionarias". Celular 113 (5): 631 – 42. Doi:10.1016/S0092-8674 (03) 00393-3. PMID12787504.
  2. ^ a b Cámaras de I D de Colby, Robertson M, Nichols J, Lee S, S Tweedie, Smith A (mayo 2003). "Expresión funcional clonación de Nanog, una pluripotencia manteniendo factor de células madre embrionarias". Celular 113 (5): 643 – 55. Doi:10.1016/S0092-8674 (03) 00392-1. PMID12787505.
  3. ^ Zhang X, Stojkovic P, Przyborski S, Cooke M, Armstrong L, Lako M, Stojkovic M (diciembre de 2006). Derivación del ser humano embrionario células de países en desarrollo y arrestado embriones. Células madre 24 (12): 2669 – 76. Doi:10.1634/stemcells.2006-0377. PMID16990582.
  4. ^ Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S (agosto de 2006). "Caracterización y perfil de expresión génica de cinco nuevas líneas de células madre embrionarias humanas derivan en Taiwán". Las células de vástago dev. 15 (4): 532 – 55. Doi:10.1089/SCD.2006.15.532. PMID16978057.
  5. ^ Shi, w el.; Wang, H.; Pan, G.; Geng, Y.; Guo, Y.; Pei, D. (2006). "Regulación de la pluripotencia marcador Rex-1 por Nanog y Sox2". Journal of Biological Chemistry 281 (33): 23319 – 23325. Doi:10.1074/jbc.M601811200. PMID16714766.editar
  6. ^ a b Lin T, Chao C, Saito S, Mazur SJ, Murphy ME, E Appella, Xu Y (febrero de 2005). "p53 induce la diferenciación de células madre embrionarias de ratón mediante la supresión de la expresión Nanog". NAT Cell Biol. 7 (2): 165 – 71. Doi:10.1038/ncb1211. PMID15619621.
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  8. ^ Zaehres H, Lensch MW, Daheron L, Stewart SA, J Itskovitz-Eldor, Daley GQ (marzo de 2005). "Interferencia de ARN de alta eficiencia en células madre embrionarias humanas". Células madre 23 (3): 299-305. Doi:10.1634/stemcells.2004-0252. PMID15749924.
  9. ^ Piestun D, Kochupurakkal BS, Jacob-Hirsch J, Zeligson S, Koudritsky M, Domany E, Amariglio N, Rechavi G, Givol D (abril de 2006). "Nanog transforma los genes NIH3T3 células y objetivos tipo célula restringida". Biochem. Biophys. Res Commun. 343 (1): 279-85. Doi:10.1016/j.bbrc.2006.02.152. PMID16540082.
  10. ^ Yates A, cámaras de I (diciembre de 2005). Las proteínas homeodomain Nanog y pluripotencia de células madre embrionarias de ratón. Biochem. Soc Trans. 33 (Pt 6): 1518 – 21. Doi:10.1042/BST20051518. PMID16246159.
  11. ^ Takahashi K, S Yamanaka (agosto de 2006). "Inducción de células madre pluripotentes de culturas del fibroblasto embrionarias y adultas de ratón por factores definidos". Celular 126 (4): 663 – 76. Doi:10.1016/j.Cell.2006.07.024. PMID16904174.
  12. ^ Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, NE Skakkebaek, Leffers H, Rajpert-De Meyts E (julio de 2005). "El factor de la pluripotencia de células madre NANOG se expresa en gonocytes fetal humano, in situ de carcinoma testicular y tumores de células germinales". Histopatología 47 (1): 48 – 56. Doi:10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x. PMID15982323.
  13. ^ a b Santagata S, Hornick JL, Ligon KL (diciembre de 2006). "Análisis comparativo de factores de transcripción de la célula de germen en CNS germinoma revela la utilidad de diagnóstico de NANOG". Soy J. Surg. Pathol. 30 (12): 1613 – 8. Doi:10.1097/01.pas.0000213320.04919.1A. PMID17122519.
  14. ^ Hart, Hartley L, Parker K, Ibrahim M, Looijenga LH, Pauchnik M, Chow CW, Robb L (noviembre de 2005). "El gene caja homeo pluripotencia NANOG se expresa en tumores de células germinales humanas". Cáncer 104 (10): 2092 – 8. Doi:10.1002/CNCR.21435. PMID16206293.
  15. ^ Ibrahim, Elsayed; Babaei-Jadidi R, Saadeddin A, B Spencer-Dene, Hossaini S, Abuzinadah M, Li N, W Fadhil, Ilyas M, Bonnet D, Nateri AS. (30 2012 de octubre de). "La actividad embrionaria NANOG define las células madre de cáncer colorrectal y modula a través de mecanismos dependientes de AP1 y TVC. Células madre 10:: 2076 – 2087.
  16. ^ Daniel J. Fairbanks (2007). Reliquias de Eden: la poderosa evidencia de la evolución en el ADN humano. Buffalo, N.Y: Prometheus Books. PP. 94-96, 177-182. ISBN1-59102-564-8.
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  18. ^ "ScienceDaily: células de la siempre joven: acercarse a la verdad". de 2007-07-26.

Lectura adicional

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  • Bandeja de G, Thomson JA (2007). "Redes transcripcionales en embrionarias y Nanog tallo pluripotencia.". Res de la célula. 17 (1): 42 – 9. Doi:10.1038/sj.cr.7310125. PMID17211451.
  • Mitsui K, Y Tokuzawa, Itoh H, et al (2003). "La homeoprotein Nanog es necesaria para el mantenimiento de la pluripotencia en epiblasto de ratón y células madre embrionarias". Celular 113 (5): 631 – 42. Doi:10.1016/S0092-8674 (03) 00393-3. PMID12787504.
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  • Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, et al (2005). "Factor de la pluripotencia de células madre NANOG se expresa en gonocytes fetal humano, in situ de carcinoma testicular y tumores de células germinales.". Histopatología 47 (1): 48 – 56. Doi:10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x. PMID15982323.
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  • H Darr, Y Mayshar, Benvenisty N (2006). "La sobreexpresión de NANOG en células madre embrionarias humanas permite crecimiento sin alimentador mientras que inducen características ectodermo primitivo". Desarrollo 133 (6): 1193 – 201. Doi:10.1242/dev.02286. PMID16501172.

Enlaces externos

  • Proteína NANOG, humana en las E.E.U.U. Biblioteca Nacional de medicina Encabezamientos de materia médica (Malla)
  • Proteína Nanog, ratón en las E.E.U.U. Biblioteca Nacional de medicina Encabezamientos de materia médica (Malla)
  • FactorBook NANOG
  • "La base circuito regulador transcripcional en células madre embrionarias humanas". Laboratorio de joven. Instituto Whitehead de investigación biomédica. 2009-02-28.
  • "Resumen de investigación del laboratorio de Jaenisch". Whitehead Institute. 2009-02-28.
  • Descubrimiento revela más sobre la inmortalidad de las células madre

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