Homeoboksni protein NANOG
From Wikipedia, the free encyclopedia
Homeoboksni protein NANOG je transkripcijski faktor koji pomaže embrionskim matičnim ćelijama (ESC) održavanje pluripotencije putem supresije faktora ćelijke determinacije.[5] Several types of cancer are associated with NANOG.
Etimologija
Ime NANOG potječe od Tír na nÓg (irski za "Zemlja mladih"), ime dato keltskom došljaku u irskoj i škotskoj mitologiji.[6][7]
Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je 305 aminokiselina, a molekulska težina 34.620 Da.[8]
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSVDPACPQS | LPCFEASDCK | ESSPMPVICG | PEENYPSLQM | SSAEMPHTET | ||||
| VSPLPSSMDL | LIQDSPDSST | SPKGKQPTSA | EKSVAKKEDK | VPVKKQKTRT | ||||
| VFSSTQLCVL | NDRFQRQKYL | SLQQMQELSN | ILNLSYKQVK | TWFQNQRMKS | ||||
| KRWQKNNWPK | NSNGVTQKAS | APTYPSLYSS | YHQGCLVNPT | GNLPMWSNQT | ||||
| WNNSTWSNQT | QNIQSWSNHS | WNTQTWCTQS | WNNQAWNSPF | YNCGEESLQS | ||||
| CMQFQPNSPA | SDLEAALEAA | GEGLNVIQQT | TRYFSTPQTM | DLFLNYSMNM | ||||
| QPEDV |
- Simboli
Struktura
Ljudski protein NANOG kodiran genom NANOG1, sastoji se od 305 aminokiselina i ina tri funkcionalna domena: N-terminalni, C-terminalni i konzervirani homeodomenski motiv. Homeodomenska regija olakšava vezivanje DNK. Ljudski gen Nanog 1 nalazi se na hromosomu 12, a iRNK sadrži 915 baznih parova otvorenog okvira čitanja (ORF) sa četiri egzona i tri introna.[7]
N-terminalna regija ljudskog NANOG-a bogata je ostacima serina, treonina i prolina, a C-kraj sadrži domen bogat triptofanom. Homeodomen u hNANOG-u kreće se od 95 do 155 ostataka. Postoje i dodatni NANOG geni (NANOG2, NANOG p8) koji potencijalno utiču na diferencijaciju ESC -a. Pokazano je da je NANOG1 temelj za samoobnavljanje i pluripotenciju, a NANOG p8 je visoko eksprimirann u ćelijama raka.[9]
Funkcija
NANOG je transkripcijski faktor u embrionskim matičnim ćelijama (ESC) i smatra se da je ključni faktor u održavanju pluripotencije. Smatra se da NANOG funkcionira u skladu s drugim faktorima, kao što su POU5F1 (okt-4) i SOX2, radi uspostavljanja ESC identiteta. Ove ćelije nude važno područje proučavanja, zbog svoje sposobnosti održavanja pluripotencije. Drugim riječima, ove ćelije imaju sposobnost da postanu gotovo bilo koja ćelija bilo kojeg od tri zametna sloja (endoderm, ektoderm, mezoderm). Iz tog razloga je razumijevanje mehanizama koji održavaju pluripotenciju ćelije ključno da se razumije kako funkcioniraju matične ćelije i može dovesti do budućeg napretka u liječenju degenerativnih bolesti.
Opisano je da se NANOG na početku gastrulacije eksprimira u stražnjoj strani epiblasta.[10] Tamo je NANOG umiješan u inhibiranje embrionske hematopoeze potiskivanjem ekspresije transkripcijskog faktora Tal1.[11] U ovoj fazi embriogeneze, NANOG potiskuje Pou3f1 , transkripcijski faktor ključan za formiranje prednje-stražnje osi.[10]
Analiza usporenih embriona pokazala je da eksprimiraju gene markera pluripotencije, kao što su POU5F1, NANOG i Rex1. Izvedene ljudske ESC linije također eksprimiraju specifične markere pluripotencije:
- TRA-1-60
- TRA-1-81
- SSEA4
alkalna fosfataza
- TERT
- Rex1
Ovi markeri su omogućili diferencijaciju stanja in vitro i in vivo u derivate sva tri zametna sloja.[12]
POU5F1, TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1 i BUB1 su također povezani geni koji su svi odgovorni za samoobnavljanje i pluripotentnu diferencijaciju.[13]
Utvrđeno je da je protein NANOG transkripcijski aktivator promotora Rex1, koji ima ključnu ulogu u održavanju ekspresije Rex1. Nokaut NANOG u embrionskim matičnim ćelijama rezultira smanjenjem ekspresije Rex1, dok nadekspresija NANOG -a stimulira ekspresiju Rex1.[14]
Osim učinaka NANOG-a u embrionskim fazama života, ektopijska ekspresija NANOG-a u odraslim matičnim ćelijama može vratiti potencijal proliferacije i diferencijacije koji se gubi uslijed starenja organizma ili ćelijskog starenja.[15][16][17][18][19]
Klinički značaj
Kancer
NANOG je visoko eksprimiran u matičnim ćelijama raka i stoga može funkcionirati kao onkogen za poticanje karcinogeneze. Visoka ekspresija NANOG -a korelira sa lošim preživljavanjem kod pacijenata obolelih od raka.[20][21][22]
Nedavna istraživanja pokazala su da lokalizacija NANOG -a i drugih transkripcijskih faktora ima potencijalne posljedice na ćelijsku funkciju. Eksperimentalni dokazi su pokazali da je razina ekspresije NANOG p8 posebno povišena u ćelijama raka, što znači da je gen NANOG p8 kritični član u (CSC) matičnim ćelijama raka, pa bi njegovo poništavanje moglo smanjiti malignitet raka.[9]
Dijagnostika
Gen NANOG p8 ocijenjen je kao prognostički i prediktivni biomarker raka.[23]
Matične ćelije raka
Nanog je transkripcijski faktor koji kontrolira i samoobnavljanje i pluripotentnost embrionskih matičnih čelija. Slično, ekspresija proteina porodice Nanog povećana je kod mnogih tipova karcinoma i korelira s lošijom prognozom.[9]
Evolucija
Ljudi i obične čimpanze dijele deset NANOG pseudogena (NanogP2-P11) tokom evaluacije, dva se nalaze na X hromosomu i karakterišu ih 5' promotorske sekvence i odsustvo introna, kao posljedica retrotranspozicije iRNK [7] sve na istim mjestima: jedan duplicirani pseudogen i devet retropseudogena. Od devet zajedničkih NANOG retropseudogena, dva nemaju poli- (A) repove karakteristične za većinu retropseudogena, što ukazuje na to da je došlo do grešaka pri kopiranju tokom njihovog stvaranja. Zbog velike vjerovatnoće da bi isti pseudogeni (uključujući greške pri kopiranju) postojali na istim mjestima u dva nepovezana genoma, evolucijski biolozi ukazuju na to da NANOG i njegovi pseudogeni pružaju dokaz zajedničkog porijekla ljudi čimpanzi.[24]
Također pogledajte
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.