同源框蛋白質NANOG

NANOG(讀法:nanOg)是一种对未分化胚胎干细胞(ESC)自我更新至关重要的转录因子。人体的NANOG蛋白质由NANOG基因编码[5][6]

同源框蛋白質NANOG
已知的結構
PDB直系同源搜索: PDBe RCSB
識別號
别名NANOG;, entrez:79923, Nanog, Nanog homeobox
外部IDOMIM607937 MGI1919200 HomoloGene78027 GeneCardsNANOG
基因位置(人类
12號染色體
染色体12號染色體[1]
12號染色體
同源框蛋白質NANOG的基因位置
同源框蛋白質NANOG的基因位置
基因座12p13.31起始7,787,794 bp[1]
终止7,799,146 bp[1]
RNA表达模式
查阅更多表达数据
直系同源
物種人類小鼠
Entrez

79923

71950

Ensembl

ENSG00000111704

ENSMUSG00000012396

UniProt

Q9H9S0

Q80Z64

mRNA序列

NM_001297698
​NM_024865

NM_028016
​NM_001289828
​NM_001289830
​NM_001289831

蛋白序列

NP_001284627
​NP_079141

NP_001276757
​NP_001276759
​NP_001276760
​NP_082292

基因位置(UCSC)Chr 12: 7.79 – 7.8 MbChr 6: 122.68 – 122.69 Mb
PubMed查找[3][4]
維基數據

结构

人类NANOG蛋白质是一种长305氨基酸残基蛋白质,拥有一个长约60氨基酸残基的DNA结合同源域(homeodomain, HD)以及一个无规则的N端。NANOG的同源结构域由三个α螺旋以及一些连结这些α螺旋的环结构组成。尽管Nanog蛋白在脊椎动物中保守性不强,但是其同源结构域却拥有很强保守性[7][8]

功能

NANOG对胚胎干细胞幹性的维持至关重要。NANOG能够与Sox2、Oct4共同作用,通过形成一个表达特异基因的转录网络,维持胚胎干细胞的自我更新能力,並抑制胚胎干细胞的分化[9][10]

研究進展

基础生物学理论

鼠胚胎幹細胞中Nanog的過表達能够使这类细胞能够在无白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor, LIF)的环境中维持的自我更新能力[11],过表达NANOG的人胚胎干细胞能够在多次传代后仍然保持幹性。敲低Nanog基因的表达能够促进胚胎干细胞的分化[12]

如果Nanog蛋白不表达或失去功能,鼠胚胎干细胞会分化成其他类型的细胞[5][6][13]

已证明肿瘤抑制因子p53能够与NANOG基因的启动子结合,并能够在鼠胚胎干细胞DNA受损後抑制NANOG基因的表达。因此,p53能够通过p53依赖细胞周期阻滞以及自噬诱导胚胎干细胞的分化[13]

Nanog基因能够使得NIH3T3细胞的生长加快,并表现出能够在软琼脂上形成细胞集落等等与原来不同的特性[14]

一部分肿瘤细胞或肿瘤幹细胞会表达NANOG蛋白[15][16]

进化生物学

人类黑猩猩基因組共享10个位置相同的NANOG蛋白假基因,其中一个是基因重複造成,另外九个为逆转录產生的假基因(retropseudogenes)。在九个NANOG逆转录假基因中,有两个缺乏Poly-A尾,说明在它们的产生过程中可能发生了复制错误。且因为同一种假基因在两个不相关的基因组中出現,還包含相同複製錯誤的機會極低,此一事实提供了一个人与黑猩猩之间演化的證據[17]

命名

成功分离鼠Nanog基因的伊恩·钱伯斯(Ian Chambers)教授这样说:「Nanog似乎是一种拥有决定胚胎干细胞能在实验室中生长的能力的基因,也就是说它能够使得干细胞『长生不老』,因此,我用「Tír na nÓg」(提爾納諾,爱尔兰神话中的异世界)来命名这种蛋白质/基因。」[18]

参考文献

  1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000111704 - Ensembl, May 2017
  2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000012396 - Ensembl, May 2017
  3. . National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. . National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S. . Cell. May 2003, 113 (5): 631–42. PMID 12787504. doi:10.1016/S0092-8674(03)00393-3.
  6. Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. . Cell. May 2003, 113 (5): 643–55. PMID 12787505. doi:10.1016/S0092-8674(03)00392-1.
  7. Gehring WJ et al. . Cell. 1994, 78 (2): 211–223.
  8. Gehring WJ, Affolter M, Bürglin T. . Annu Rev Biochem. 1994, (63): 487–526.
  9. . NCBI. [2016-12-18]. (原始内容存档于2020-09-22).
  10. Boiani M, Schöler HR. . Nat Rev Mol Cell Biol. 2005-12, 6 (11): 872–84.
  11. Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N. . Development. Mar 2006, 133 (6): 1193–201. PMID 16501172. doi:10.1242/dev.02286.
  12. Zaehres H, Lensch MW, Daheron L, Stewart SA, Itskovitz-Eldor J, Daley GQ. . Stem Cells. Mar 2005, 23 (3): 299–305. PMID 15749924. doi:10.1634/stemcells.2004-0252.
  13. Lin T, Chao C, Saito S, Mazur SJ, Murphy ME, Appella E, Xu Y. . Nature Cell Biology. Feb 2005, 7 (2): 165–71. PMID 15619621. doi:10.1038/ncb1211.
  14. Piestun D, Kochupurakkal BS, Jacob-Hirsch J, Zeligson S, Koudritsky M, Domany E, Amariglio N, Rechavi G, Givol D. . Biochemical and Biophysical Research Communications. Apr 2006, 343 (1): 279–85. PMID 16540082. doi:10.1016/j.bbrc.2006.02.152.
  15. Gong, Shuai et al. . Molecular Carcinogenesis 54.9(2015):679–687.
  16. Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E. . Histopathology. Jul 2005, 47 (1): 48–56. PMID 15982323. doi:10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x.
  17. Daniel J. Fairbanks. . Buffalo, N.Y: Prometheus Books. 2007: 94–96, 177–182. ISBN 1-59102-564-8.
  18. . [2007-07-26]. (原始内容存档于2012-03-25).

延伸阅读

外部链接

参见

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