Гомеобокс протеин NANOG - Homeobox protein NANOG

NANOG
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 2КТ0
Идентификаторы
Псевдонимы	NANOG, entrez: 79923, Nanog, Nanog homeobox
Внешние идентификаторы	OMIM: 607937 MGI: 1919200 ГомолоГен: 78027 Генные карты: NANOG
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 12 (человек)[1] Группа 12п13.31 Начинать 7,787,794 бп[1] Конец 7,799,146 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 6 (мышь)[2] Группа 6 | 6 F1 Начинать 122,707,489 бп[2] Конец 122,714,633 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • GO: 0001131, GO: 0001151, GO: 0001130, GO: 0001204 Активность ДНК-связывающего фактора транскрипции • Связывание ДНК • последовательное связывание ДНК • GO: 0001948 связывание с белками • GO: 0001106 транскрипционная корепрессорная активность • Связывание ДНК, специфичное для последовательности регуляторной области РНК-полимеразы II • GO: 0001077, GO: 0001212, GO: 0001213, GO: 0001211, GO: 0001205 Активность ДНК-связывающего активатора транскрипции, специфично для РНК-полимеразы II • GO: 0001200, GO: 0001133, GO: 0001201 Активность ДНК-связывающего фактора транскрипции, специфично для РНК-полимеразы II • GO: 0000980 Связывание ДНК, специфичное для последовательности цис-регуляторной области РНК-полимеразы II Сотовый компонент • ядрышко • ядро клетки • нуклеоплазма Биологический процесс • регуляция экспрессии генов • регулирование дифференцировки клеток • развитие многоклеточного организма • дифференциация клеток • клеточная пролиферация • регуляция транскрипции, ДНК-шаблон • поддержание популяции соматических стволовых клеток • транскрипция, ДНК-шаблон • положительная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • спецификация судьбы энтодермальных клеток • отрицательная регуляция транскрипции с использованием шаблона нуклеиновой кислоты • поддержание популяции стволовых клеток • транскрипция с промотора РНК-полимеразы II • цитокин-опосредованный сигнальный путь • регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • положительное регулирование пролиферации стволовых клеток Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	79923	71950
Ансамбль	ENSG00000111704	ENSMUSG00000012396
UniProt	Q9H9S0	Q80Z64
RefSeq (мРНК)	NM_001297698 NM_024865	NM_028016 NM_001289828 NM_001289830 NM_001289831
RefSeq (белок)	NP_001284627 NP_079141	NP_001276757 NP_001276759 NP_001276760 NP_082292
Расположение (UCSC)	Chr 12: 7.79 - 7.8 Мб	Chr 6: 122,71 - 122,71 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Гомеобокс протеин NANOG это транскрипционный фактор, который помогает эмбриональные стволовые клетки (ESC) поддерживать плюрипотентность подавляя факторы детерминации клеток.^[5] С NANOG связано несколько типов рака.

Структура

Белок NANOG человека, кодируемый геном NANOG1, состоит из 305 аминокислот и имеет 3 функциональных домена: N-концевой домен, C-концевой домен и консервативный гомеодомен мотив. В гомеодомен область облегчает связывание ДНК. Ген Nanog 1 человека расположен на хромосоме 12, и мРНК содержит открытую рамку считывания (ORF) размером 915 п.н. с 4 экзонами и 3 интронами.^[6]

N-концевая область человеческого NANOG богата остатками серина, треонина и пролина, а С-конец содержит богатый триптофаном домен. Гомеодомен в hNANOG колеблется от остатков 95 до 155. Существуют также дополнительные гены NANOG (NANOG2, NANOG p8), которые потенциально влияют на дифференцировку ESC. Ученые показали, что NANOG1 имеет фундаментальное значение для самообновления и плюрипотентности, а NANOG p8 высоко экспрессируется в раковых клетках.^[7]

Функция

Программы транскрипции в эмбриональных стволовых клетках

NANOG - фактор транскрипции в эмбриональные стволовые клетки (ESC) и считается ключевым фактором в поддержании плюрипотентность. Считается, что NANOG работает во взаимодействии с другими факторами, такими как: POU5F1 (4 октября) и SOX2 для установления личности ESC. Эти клетки представляют собой важную область исследований из-за их способности поддерживать плюрипотентность. Другими словами, эти клетки могут стать практически любой клеткой любого из трех зародышевых листков (энтодерма, эктодерма, мезодерма ). Именно по этой причине понимание механизмов, поддерживающих плюрипотентность клетки, имеет решающее значение для исследователей, чтобы понять, как работают стволовые клетки, и может привести к будущим достижениям в лечении дегенеративных заболеваний.

Было описано, что NANOG экспрессируется в задней части эпибласта в начале гаструляции.^[8] Там NANOG был вовлечен в ингибирование эмбрионального гематопоэза путем подавления экспрессии фактора транскрипции. Tal1.^[9] На этой эмбриональной стадии NANOG подавляет Pou3f1, фактор транскрипции, критический для формирования передне-задней оси.^[8]

Анализ арестованных эмбрионов показал, что эмбрионы экспрессируют гены маркеров плюрипотентности, такие как POU5F1, NANOG и Rex1. Производные линии ESC человека также экспрессировали специфические маркеры плюрипотентности:

• TRA-1-60
• TRA-1-81
• SSEA4
• щелочная фосфатаза
• TERT
• Rex1

Эти маркеры позволили дифференцировать in vitro и in vivo условия в производные всех трех зародышевых листков.^[10]

POU5F1, TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1 и BUB1 также являются родственными генами, отвечающими за самообновление и плюрипотентную дифференцировку.^[11]

Было обнаружено, что белок NANOG является активатором транскрипции для Rex1 промоутер, играющий ключевую роль в поддержании Rex1 выражение. Нокдаун NANOG в эмбриональные стволовые клетки приводит к сокращению Rex1 экспрессия, в то время как принудительная экспрессия NANOG стимулирует Rex1 выражение.^[12]

Помимо эффектов NANOG на эмбриональных стадиях жизни, эктопическая экспрессия NANOG во взрослых стволовых клетках может восстановить потенциал пролиферации и дифференцировки, утраченный из-за старения организма или клеточного старения.^{[13][14][15][16][17]}

Клиническое значение

Рак

NANOG высоко экспрессируется в раковых стволовых клетках и, таким образом, может действовать как онкоген, способствуя канцерогенезу. Высокая экспрессия NANOG коррелирует с плохой выживаемостью у онкологических больных.^[18][19][20]

Недавние исследования показали, что локализация NANOG и других факторов транскрипции имеет потенциальные последствия для клеточной функции. Экспериментальные данные показали, что уровень экспрессии NANOG p8 особенно повышен в раковых клетках, что означает, что ген NANOG p8 является критическим членом в (CSC) раковых стволовых клетках, поэтому его подавление может снизить злокачественность рака.^[21]

Диагностика

Ген NANOG p8 был оценен как прогностический и предсказывающий биомаркер рака.^[22]

Раковые стволовые клетки

Nanog - это фактор транскрипции который контролирует как самообновление, так и плюрипотентность из эмбриональные стволовые клетки. Точно так же экспрессия белков семейства Nanog увеличивается при многих типах рака и коррелирует с худшим прогнозом.^[23]

Эволюция

Люди и шимпанзе поделиться десятью NANOG псевдогены (NanogP2-P11) во время оценки два из них расположены на Х-хромосоме и характеризуются 5 ’промоторными последовательностями и отсутствием интронов в результате ретротранспозиции мРНК.^[24] все в тех же местах: один псевдоген дупликации и девять ретропсевдогенов. Из девяти общих ретропсевдогенов NANOG два не имеют поли- (А) хвосты характеристика большинства ретропсевдогенов, указывающая на то, что при их создании возникали ошибки копирования. Из-за высокой маловероятности того, что одни и те же псевдогены (включая ошибки копирования) могли бы существовать в одних и тех же местах в двух несвязанных геномы, эволюционные биологи указывают на NANOG и его псевдогены как на обеспечивающие свидетельство общего происхождения между людьми и шимпанзе.^[25]

Имя

Название NANOG происходит от Tír na nÓg (По-ирландски «Страна молодых»), название кельтского потустороннего мира в ирландской и шотландской мифологии.^[26][27]

Смотрите также

• Усилитель
• Гистон
• Октябрь-4
• Прибновый ящик
• Промоутер
• РНК-полимераза
• Брачьюры
• Факторы транскрипции
• Сеть регулирования генов
• Биоинформатика

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000111704 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000012396 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Heurtier, V., Owens, N., Gonzalez, I. et al. Молекулярная логика индуцированного Nanog самообновления в эмбриональных стволовых клетках мыши. Нац Коммуна 10, 1109 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-09041-z
6. Гавлик-Рземеневская N, Беднарек I (30.11.2015). «Роль транскрипционного фактора NANOG в развитии злокачественного фенотипа раковых клеток». Биология и терапия рака. 17 (1): 1–10. Дои:10.1080/15384047.2015.1121348. ЧВК  4848008. PMID  26618281.
7. Чжан В, Суй Й, Ни Дж, Ян Т. (2016). «Ген Nanog: двигатель стволовых клеток в примитивных стволовых клетках». Международный журнал биологических наук. 12 (11): 1372–1381. Дои:10.7150 / ijbs.16349. ЧВК  5118783. PMID  27877089.
8. Баррал А., Роллан I, Санчес-Иранзо Х., Джавайд В., Бадиа-Кареага С., Менчеро С. и др. (Декабрь 2019 г.). «Экспрессия Pou3f1 на выходе из плюрипотентности во время гаструляции». Биология Открыть. 8 (11): bio046367. Дои:10.1242 / bio.046367. ЧВК  6899006. PMID  31791948.
9. Сайнс де Аха Дж., Менчеро С., Роллан И., Баррал А., Тиана М., Джавайд В. и др. (Апрель 2019). «Тал1». Журнал EMBO. 38 (7). Дои:10.15252 / embj.201899122. ЧВК  6443201. PMID  30814124.
10. Чжан X, Стойкович П., Пржиборски 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): 2669–76. Дои:10.1634 / стволовые клетки.2006-0377. PMID  16990582. S2CID  32587408.
11. Ли С.С., Лю Й.Х., Цзэн Ц.Н., Чунг Т.Л., Ли Т.Й., Сингх С. (август 2006 г.). «Характеристика и профили экспрессии генов пяти новых линий эмбриональных стволовых клеток человека, полученных на Тайване». Стволовые клетки и развитие. 15 (4): 532–55. Дои:10.1089 / scd.2006.15.532. PMID  16978057.
12. Ши В., Ван Х, Пан Дж, Гэн И, Го И, Пей Д. (август 2006 г.). «Регулирование маркера плюрипотентности Rex-1 с помощью Nanog и Sox2». Журнал биологической химии. 281 (33): 23319–25. Дои:10.1074 / jbc.M601811200. PMID  16714766.
13. Шахини А., Чоудхури Д., Асмани М., Чжао Р., Лей П., Андредис 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. PMID  29245050.
14. Шахини А., Мистриотис П., Асмани М., Чжао Р., Андредис 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. ЧВК  5467120. PMID  28125933.
15. Mistriotis P, Bajpai VK, Wang X, Rong N, Shahini A, Asmani M, Liang MS, Wang J, Lei P, Liu S, Zhao R, Andreadis ST (январь 2017 г.). «NANOG обращает вспять потенциал миогенной дифференцировки стареющих стволовых клеток, восстанавливая нитевидную организацию ACTIN и экспрессию генов, зависимую от SRF». Стволовые клетки. 35 (1): 207–221. Дои:10.1002 / шток.2452. PMID  27350449. S2CID  4482665.
16. Хан Дж., Мистриотис П., Лей П., Ван Д., Лю С., Андредис С. Т. (декабрь 2012 г.). «Nanog обращает вспять эффекты старения организма на пролиферацию мезенхимальных стволовых клеток и потенциал миогенной дифференцировки». Стволовые клетки. 30 (12): 2746–59. Дои:10.1002 / шток.1223. ЧВК  3508087. PMID  22949105.
17. Münst B, Thier MC, Winnemöller D, Helfen M, Thummer RP, Edenhofer F (март 2016 г.). «Nanog вызывает подавление старения за счет подавления экспрессии p27KIP1». Журнал клеточной науки. 129 (5): 912–20. Дои:10.1242 / jcs.167932. ЧВК  4813312. PMID  26795560.
18. Gong S, Li Q, Jeter CR, Fan Q, Tang DG, Liu B (сентябрь 2015 г.). «Регулирование NANOG в раковых клетках». Молекулярный канцерогенез. 54 (9): 679–87. Дои:10.1002 / mc.22340. ЧВК  4536084. PMID  26013997.
19. 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): 2381–90. Дои:10.1002 / стержень.2007. ЧВК  4509798. PMID  25821200.
20. Гавлик-Рземеневская Н, Беднарек I (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. ЧВК  4848008. PMID  26618281.
21. Чжан В, Суй Й, Ни Дж, Ян Т. (2016). «Ген Nanog: двигатель стволовых клеток в примитивных стволовых клетках». Международный журнал биологических наук. 12 (11): 1372–1381. Дои:10.7150 / ijbs.16349. ЧВК  5118783. PMID  27877089.
22. Ив Сантализ-Руис LE, Xie X, Old M, Teknos TN, Pan Q (декабрь 2014 г.). «Возникающая роль наногенного вещества в онкогенезе и раковых стволовых клетках». Международный журнал рака. 135 (12): 2741–8. Дои:10.1002 / ijc.28690. ЧВК  4065638. PMID  24375318.
23. Чжан В, Суй Й, Ни Дж, Ян Т. (2016). «Ген Nanog: двигатель стволовых клеток в примитивных стволовых клетках». Международный журнал биологических наук. 12 (11): 1372–1381. Дои:10.7150 / ijbs.16349. ЧВК  5118783. PMID  27877089.
24. Гавлик-Рземеневская N, Беднарек I (30.11.2015). «Роль транскрипционного фактора NANOG в развитии злокачественного фенотипа раковых клеток». Биология и терапия рака. 17 (1): 1–10. Дои:10.1080/15384047.2015.1121348. ЧВК  4848008. PMID  26618281.
25. Фэрбенкс DJ (2007). Реликвии Эдема: убедительные доказательства эволюции ДНК человека. Буффало, штат Нью-Йорк: Книги Прометея. С. 94–96, 177–182. ISBN  978-1-59102-564-1.
26. "ScienceDaily: Клетки вечно молодых: ближе к истине". Получено 2007-07-26.
27. Гавлик-Рземеневская N, Беднарек I (30.11.2015). «Роль транскрипционного фактора NANOG в развитии злокачественного фенотипа раковых клеток». Биология и терапия рака. 17 (1): 1–10. Дои:10.1080/15384047.2015.1121348. ЧВК  4848008. PMID  26618281.

дальнейшее чтение

• Кавалери Ф., Schöler HR (май 2003 г.). "Nanog: новичок в оркестре эмбриональных стволовых клеток". Клетка. 113 (5): 551–2. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00394-5. PMID  12787492. S2CID  16254995.
• Константинеску С (2004). «Стволовые, слияние и обновление гемопоэтических и эмбриональных стволовых клеток». Журнал клеточной и молекулярной медицины. 7 (2): 103–12. Дои:10.1111 / j.1582-4934.2003.tb00209.x. ЧВК  6740230. PMID  12927049.
• Пан Г., Томсон Дж. А. (январь 2007 г.). «Наног и транскрипционные сети в плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток». Клеточные исследования. 17 (1): 42–9. Дои:10.1038 / sj.cr.7310125. PMID  17211451.
• Мицуи К., Токудзава Ю., Ито Х, Сегава К., Мураками М., Такахаши К., Маруяма М., Маеда М., Яманака С. (май 2003 г.). «Гомеопротеин Nanog необходим для поддержания плюрипотентности эпибласта мыши и ES-клеток». Клетка. 113 (5): 631–42. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00393-3. PMID  12787504. S2CID  18836242.
• Палаты I, Колби Д., Робертсон М., Николс Дж., Ли С., Твиди С., Смит А. (май 2003 г.). «Клонирование функциональной экспрессии Nanog, фактора поддержания плюрипотентности в эмбриональных стволовых клетках». Клетка. 113 (5): 643–55. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00392-1. HDL:1842/843. PMID  12787505. S2CID  2236779.
• Кларк А.Т., Родригес Р.Т., Боднар М.С., Абейта М.Дж., Сидарс М.И., Турек П.Дж., Фирпо М.Т., Рейхо Пера РА (2004). «Человеческие гены STELLAR, NANOG и GDF3 экспрессируются в плюрипотентных клетках и отображаются на хромосоме 12p13, горячей точке для тератокарциномы». Стволовые клетки. 22 (2): 169–79. Дои:10.1634 / стволовые клетки.22-2-169. PMID  14990856. S2CID  38136098.
• Харт А.Х., Хартли Л., Ибрагим М., Робб Л. (май 2004 г.). «Идентификация, клонирование и анализ экспрессии плюрипотентности генов Nanog у мышей и людей». Динамика развития. 230 (1): 187–98. Дои:10.1002 / dvdy.20034. PMID  15108323. S2CID  21502533.
• Бут HA, Holland PW (август 2004 г.). «Одиннадцать дочерей НАНОГ». Геномика. 84 (2): 229–38. Дои:10.1016 / j.ygeno.2004.02.014. PMID  15233988.
• Хатано С.Ю., Тада М., Кимура Х., Ямагути С., Коно Т., Накано Т., Суэмори Х., Накацудзи Н., Тада Т. (январь 2005 г.). «Плюрипотенциальная компетентность клеток, связанных с активностью Nanog». Механизмы развития. 122 (1): 67–79. Дои:10.1016 / j.mod.2004.08.008. HDL:2433/144766. PMID  15582778. S2CID  17490059.
• Деб-Ринкер П., Ли Д., Езерски А., Сикорска М., Уокер П.Р. (февраль 2005 г.). «Последовательное метилирование ДНК вышележащих областей Nanog и Oct-4 в человеческих клетках NT2 во время нейрональной дифференцировки». Журнал биологической химии. 280 (8): 6257–60. Дои:10.1074 / jbc.C400479200. PMID  15615706.
• Заерес Х., Ленш М.В., Дахерон Л., Стюарт С.А., Ицковиц-Элдор Дж., Дейли Г.К. (март 2005 г.). «Высокоэффективная интерференция РНК в эмбриональных стволовых клетках человека». Стволовые клетки. 23 (3): 299–305. Дои:10.1634 / стволовые клетки.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 (июль 2005 г.). «Фактор плюрипотентности стволовых клеток NANOG экспрессируется в гоноцитах плода человека, карциноме яичек in situ и опухолях половых клеток». Гистопатология. 47 (1): 48–56. Дои:10.1111 / j.1365-2559.2005.02182.x. PMID  15982323. S2CID  10164525.
• Хислоп Л., Стойкович М., Армстронг Л., Уолтер Т., Стойкович П., Пржиборски С., Герберт М., Мердок А., Страчан Т., Лако М. (сентябрь 2005 г.). «Подавление NANOG вызывает дифференцировку человеческих эмбриональных стволовых клеток во внезародышевые линии». Стволовые клетки. 23 (8): 1035–43. Дои:10.1634 / стволовые клетки.2005-0080. PMID  15983365. S2CID  29881293.
• Oh JH, Do HJ, Yang HM, Moon SY, Cha KY, Chung HM, Kim JH (июнь 2005 г.). «Идентификация предполагаемого домена трансактивации в человеческом Nanog». Экспериментальная и молекулярная медицина. 37 (3): 250–4. Дои:10.1038 / emm.2005.33. PMID  16000880.
• Бойер Л.А., Ли Т.И., Коул М.Ф., Джонстон С.Е., Левин С.С., Цукер Дж.П., Гюнтер М.Г., Кумар Р.М., Мюррей Х.Л., Дженнер Р.Г., Гиффорд Д.К., Мелтон Д.А., Джениш Р., Янг Р.А. (сентябрь 2005 г.). «Основная схема регуляции транскрипции в эмбриональных стволовых клетках человека». Клетка. 122 (6): 947–56. Дои:10.1016 / j.cell.2005.08.020. ЧВК  3006442. PMID  16153702.
• Kim JS, Kim J, Kim BS, Chung HY, Lee YY, Park CS, Lee YS, Lee YH, Chung I.Y (декабрь 2005 г.). «Идентификация и функциональная характеристика альтернативного варианта сплайсинга в четвертом экзоне человеческого нанога». Экспериментальная и молекулярная медицина. 37 (6): 601–7. Дои:10.1038 / emm.2005.73. PMID  16391521.
• Дарр Х., Майшар Й., Бенвенисти Н. (март 2006 г.). «Сверхэкспрессия NANOG в человеческих ES-клетках обеспечивает рост без кормления, вызывая примитивные особенности эктодермы». Разработка. 133 (6): 1193–201. Дои:10.1242 / dev.02286. PMID  16501172.
• Сондерс А., Ли Д., Файола Ф, Хуанг Х, Фидальго М., Гуаллар Д., Дин Дж, Ян Ф, Сюй И, Чжоу Х, Ван Дж (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. ЧВК  5425684. PMID  28457890.

внешняя ссылка

• NANOG + белок, + человек в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
• Наног + белок, + мышь в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
• FactorBook NANOG
• «Основные схемы регуляции транскрипции в человеческих эмбриональных стволовых клетках». Молодая лаборатория. Институт биомедицинских исследований Уайтхеда. Архивировано из оригинал на 2009-06-28. Получено 2009-02-28.
• "Резюме исследования лаборатории Jaenisch". Институт Уайтхеда. Получено 2009-02-28.
• Открытие раскрывает больше о бессмертии стволовых клеток