Říjen-4

Oct-4 (zkratka anglického  Octamer-4 ) je transkripční faktor obsahující homeobox z rodiny POU . Tento protein se účastní samoobnovy nediferencovaných embryonálních kmenových buněk. [1] Široce používaný jako marker pro nediferencované buňky. Exprese Oct-4 je velmi jemně regulována, protože zvýšení nebo snížení může vést k diferenciaci buněk. [2]

Výraz a funkce

Transkripční faktor Oct-4 je již aktivní v oocytu a zůstává aktivní až do okamžiku implantace. Exprese Oct-4 je spojena s nediferencovaným buněčným fenotypem a nádory. [3] Knockdown genu Oct-4 indukuje diferenciaci a dokazuje roli tohoto faktoru v sebeobnovení lidských embryonálních kmenových buněk. [4] Oct-4 tvoří heterodimer s proteinem Sox2 , dva proteiny se vážou k DNA. [5]

Myší embrya s deficitem genu Oct-4 mají nízké hladiny proteinu Oct-4 a nedokážou vytvořit vnitřní buněčnou hmotu , ztrácejí pluripotenci a diferencují se na trofektoderm . Úroveň exprese Oct-4 u myší je tedy nezbytná pro regulaci pluripotence a časné diferenciace buněk a její hlavní funkcí je zabránit diferenciaci embrya.

Informace NCBI

Informace o struktuře

Nemoci

Oct-4 se podílí na vývoji nádorů kmenových buněk u dospělých. Exprese nepřirozeného faktoru u dospělých myší může vést ke kožní a střevní dysplazii . Střevní dysplazie je výsledkem zvýšené transkripce β-kateninu a inhibice buněčné diferenciace. [osm]

Modely zvířat

V roce 2000 Niwa et al. pomocí konvenční genové exprese a represe v myších embryonálních kmenových (ES) buňkách určili příspěvek Oct-4 k udržení vývojového potenciálu. [2] Ačkoli se obecně předpokládá, že transkripce je regulována binárním způsobem ano/ne, bylo prokázáno, že hladiny Oct-4 řídí tři různé cesty pro vývoj buněk ES. Méně než dvojnásobné zvýšení úrovně exprese indukuje diferenciaci na primární endoderm a mezoderm. Represe 4. října vede ke ztrátě pluripotence a diferenciaci na trofektoderm. K udržení sebeobnovy je vyžadováno přesně definované množství Oct-4 a změna úrovně způsobuje diferenciaci podél různých cest. Niwa et al věří, že Oct-4 je hlavním regulátorem pluripotence.

Transkripční faktory Oct-4, Sox2 a Nanog mohou indukovat vzájemnou expresi a jsou nutné pro sebeobnovu nediferencovaných buněk vnitřní buněčné hmoty blastocysty , stejně jako embryonálních kmenových buněk (které se tvoří z vnitřní buněčné hmoty ). [5]

Oct-4 je transkripční faktor, který byl použit ke generování indukovaných kmenových buněk , spolu se Sox2 , Klf4 a často c- Myc u myší, [9] [10] [11] prokazující schopnost vytvářet buňky s kmenovými vlastnostmi. Později se ukázalo, že pouze dva z těchto čtyř faktorů Oct4 a Klf4 byly nutné pro přeprogramování nervových kmenových buněk dospělých myší [12] .Nakonec se ukázalo, že pro tuto transformaci byl nutný jediný faktor Oct-4. [13]

Několik studií prokázalo roli Oct-4 při udržování sebeobnovy somatických kmenových buněk (střevní epitel, kostní dřeň, sítnice, mozek, játra). Skupina Rudolfa Jenische v říjnu 2007 neprokázala žádný příspěvek 4. října k sebeobnovení somatických kmenových buněk u myší. [čtrnáct]

Viz také

• Enhancer
• Histony
• NANOG
• promotér
• RNA polymeráza
• Transkripční faktory
• indukované kmenové buňky

Poznámky

1. ↑ Young Lab- Core Transscriptional Regulatory Circuitry in Human Embryon Stem Cells Archived 28. června 2009. na MIT
2. ↑ 1 2 Niwa H., Miyazaki J., Smith AG Kvantitativní exprese Oct-3/4 definuje diferenciaci, dediferenciaci nebo sebeobnovu ES buněk   // Nat . Genet.  : deník. - 2000. - Duben ( roč. 24 , č. 4 ). - str. 372-376 . - doi : 10.1038/74199 . — PMID 10742100 .
3. ↑ Looijenga LH, Stoop H., de Leeuw HP, et al . POU5F1 (OCT3/4) identifikuje buňky s pluripotentním potenciálem v nádorech lidských zárodečných buněk   // Cancer Research : deník. — Americká asociace pro výzkum rakoviny, 2003. - Sv. 63 , č. 9 . - S. 2244-2250 . — PMID 12727846 .
4. ↑ Zaehres H., Lensch MW, Daheron L., Stewart SA, Itskovitz-Eldor J., Daley GQ Vysoce účinná interference RNA v lidských embryonálních kmenových buňkách  //  Stem Cells: časopis. - 2005. - Sv. 23 , č. 3 . - str. 299-305 . - doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . — PMID 15749924 .
5. ↑ 1 2 Rodda DJ, Chew JL, Lim LH a kol . Transkripční regulace nanog pomocí OCT4 a SOX2  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 2005. - Červenec ( roč. 280 , č. 26 ). - S. 24731-24737 . - doi : 10.1074/jbc.M502573200 . — PMID 15860457 .
6. ↑ NCBI CDD smart00352 . Staženo: 20. června 2007. (neurčitý)
7. ↑ NCBI CDD cd00086 . Staženo: 20. června 2007. (neurčitý)
8. ↑ Hochedlinger K., Yamada Y., Beard C., Jaenisch R. Ektopická exprese Oct-4 blokuje diferenciaci progenitorových buněk a způsobuje dysplazii v epiteliálních tkáních  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2005. - Vol. 121 , č.p. 3 . - str. 465-477 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.02.018 . — PMID 15882627 .
9. ↑ Okita K. , Ichisaka T. , Yamanaka S. Generace germline-kompetentních indukovaných pluripotentních kmenových buněk.  (anglicky)  // Nature. - 2007. - Sv. 448, č.p. 7151 . - S. 313-317. - doi : 10.1038/nature05934 . — PMID 17554338 .
10. ↑ Wernig M. , Meissner A. , ​​Foreman R. , Brambrink T. , Ku M. , Hochedlinger K. , Bernstein BE , Jaenisch R. In vitro přeprogramování fibroblastů do pluripotentního stavu podobného ES buňkám.  (anglicky)  // Nature. - 2007. - Sv. 448, č.p. 7151 . - S. 318-324. - doi : 10.1038/nature05944 . — PMID 17554336 .
11. ↑ Maherali N. , Sridharan R. , Xie W. , Utikal J. , Eminli S. , Arnold K. , Stadtfeld M. , Yachechko R. , Tchieu J. , Jaenisch R. , Plath K. , Hochedlinger K. Přímo přeprogramováno fibroblasty vykazují globální epigenetickou remodelaci a rozsáhlý příspěvek tkání.  (eng.)  // Buněčná kmenová buňka. - 2007. - Sv. 1, č. 1 . - S. 55-70. - doi : 10.1016/j.stem.2007.05.014 . — PMID 18371336 .
12. ↑ Kim JB, Zaehres H., Wu G., Gentile L., Ko K., Sebastiano V., Araúzo-Bravo MJ, Ruau D., Han DW, Zenke M., Schöler HR Pluripotentní kmenové buňky indukované z dospělých nervových kmenů buňky přeprogramováním se dvěma faktory  //  Nature : journal. - 2008. - Červenec ( roč. 454 , č. 7204 ). - S. 646-650 . - doi : 10.1038/nature07061 . — PMID 18594515 .
13. ↑ Kim JB, Sebastiano V., Wu G., Araúzo-Bravo MJ, Sasse P., Gentile L., Ko K., Ruau D., Ehrich M., van den Boom D., Meyer J., Hübner K. , Bernemann C., Ortmeier C., Zenke M., Fleischmann BK, Zaehres M., Schöler HR Oct4-Induced Pluripotency in Adult Neural Stem Cells  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2009. - Únor ( roč. 136 , č. 3 ). - str. 411-419 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.01.023 .
14. ↑ Lengner CJ, Camargo FD, Hochedlinger K., et al . Exprese Oct4 není vyžadována pro sebeobnovu myších somatických kmenových buněk  // Cell  Stem Cell : deník. - 2007. - říjen ( roč. 1 , č. 4 ). - str. 403-415 . - doi : 10.1016/j.stem.2007.07.020 . — PMID 18159219 .

Články pro další čtení

• Lamoury F., Croitoru-Lamoury J., Brew B. Nediferencované myší mezenchymální kmenové buňky spontánně exprimují markery neurálních a kmenových buněk Oct-4 a Rex-1  //  Cytoterapie: časopis. - 2006. - Sv. 8 , č. 3 . - str. 228-242 . - doi : 10.1080/14653240600735875 . — PMID 16793732 .
• Hough S., Clements I., Welch P., Wiederholt K. Diferenciace myších embryonálních kmenových buněk po umlčení OCT4 a Nanog zprostředkovaném interferencí RNA  //  Stem Cells: časopis. - 2006. - Sv. 24 , č. 6 . - S. 1467-1475 . - doi : 10.1634/stemcells.2005-0475 . — PMID 16456133 .
• Feldman N., Gerson A., Fang J a kol. Ireverzibilní epigenetická inaktivace Oct-3/4 zprostředkovaná G9a během časné embryogeneze   // Nat . Buněčný biol.  : deník. - 2006. - Sv. 8 , č. 2 . - S. 188-194 . - doi : 10.1038/ncb1353 . — PMID 16415856 .
• Boyer L., Lee T., Cole M a kol. Základní transkripční regulační obvody v lidských embryonálních kmenových buňkách  (anglicky)  // Cell  : journal. - Cell Press , 2005. - Vol. 122 , č. 6 . - S. 947-956 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . — PMID 16153702 .
• Gerrard L., Zhao D., Clark A., Cui W. Stabilně transfekované klony lidských embryonálních kmenových buněk exprimují OCT4-specifický zelený fluorescenční protein a udržují si sebeobnovu a pluripotenci  //  Stem Cells: journal. - 2005. - Sv. 23 , č. 1 . - str. 124-133 . - doi : 10.1634/stemcells.2004-0102 . — PMID 15625129 .
• Reményi A., Lins K., Nissen L a kol. Krystalová struktura ternárního komplexu POU/HMG/DNA naznačuje rozdílné sestavení Oct4 a Sox2 na dvou zesilovačích  // Genes Dev  .  : deník. - 2003. - Sv. 17 , č. 16 . - S. 2048-2059 . - doi : 10.1101/gad.269303 . — PMID 12923055 .
• Takeda J., Seino S., Bell GI Human Oct3 gen family: cDNA sekvence, alternativní sestřih, genová organizace, chromozomální umístění a exprese na nízkých úrovních v dospělých tkáních  (anglicky)  // Nucleic Acids Res. : deník. - 1992. - Sv. 20 , č. 17 . - S. 4613-4620 . doi : 10.1093 / nar/20.17.4613 . — PMID 1408763 .
• Schoorlemmer J., Kruijer W. Oktamer-dependentní regulace genu kFGF u embryonálního karcinomu a embryonálních kmenových buněk   // Mech . dev. : deník. - 1992. - Sv. 36 , č. 1-2 . - str. 75-86 . - doi : 10.1016/0925-4773(91)90074-G . — PMID 1723621 .
• Wey E., Lyons GE, Schäfer BW Gen lidské POU domény, mPOU, je exprimován ve vyvíjejícím se mozku a specifických tkáních dospělých   // Eur . J Biochem. : deník. - 1994. - Sv. 220 , č.p. 3 . - str. 753-762 . - doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18676.x . — PMID 7908264 .
• Crouau-Roy B., Amadou C., Bouissou C. a kol. Lokalizace genu OTF3 v oblasti lidského MHC I. třídy pomocí fyzikálního a meiotického mapování  // Genomics  :  journal. - Academic Press , 1994. - Sv. 21 , č. 1 . - str. 241-243 . - doi : 10.1006/geno.1994.1249 . — PMID 8088794 .
• Guillaudeux T., Mattei MG, Depetris D. a kol. In situ hybridizace lokalizuje lidský OTF3 na chromozom 6p21.3-->p22 a OTF3L na 12p13   // Cytogenetický a genomový výzkum : deník. — Nakladatelství Karger, 1993. - Sv. 63 , č. 4 . - S. 212-214 . - doi : 10.1159/000133537 . — PMID 8500351 .
• Abdel-Rahman B., Fiddler M., Rappolee D., Pergament E. Exprese genů regulujících transkripci v lidských preimplantačních embryích   // Hum . reprodukce. : deník. - 1996. - Sv. 10 , č. 10 . - str. 2787-2792 . — PMID 8567814 .
• Hillier LD, Lennon G., Becker M. a kol. Generování a analýza 280 000 lidských exprimovaných sekvenčních značek  // Genome Res  . : deník. - 1997. - Sv. 6 , č. 9 . - str. 807-828 . - doi : 10.1101/gr.6.9.807 . — PMID 8889549 .
• Inamoto S., Segil N., Pan ZQ a kol. Sestavovací faktor cyklin-dependentní kinázy aktivující kinázu (CAK), MAT1, cílí a zvyšuje aktivitu CAK na POU doménách oktamerových transkripčních faktorů  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 1997. - Sv. 272 , č.p. 47 . - S. 29852-29858 . doi : 10.1074 / jbc.272.47.29852 . — PMID 9368058 .
• Nichols J., Zevnik B., Anastassiadis K., et al. Tvorba pluripotentních kmenových buněk v savčím embryu závisí na transkripčním faktoru POU Oct4  // Cell  :  journal. - Cell Press , 1998. - Sv. 95 , č. 3 . - str. 379-391 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)81769-9 . — PMID 9814708 .
• Gonzalez MI, Robins DM Oct-1 přednostně interaguje s androgenním receptorem způsobem závislým na DNA, který usnadňuje získávání SRC-1  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 2001. - Sv. 276 , č.p. 9 . - str. 6420-6428 . doi : 10.1074 / jbc. M008689200 . — PMID 11096094 .
• Butteroni C., De Felici M., Schöler HR, Pesce M. Screening na fágovém displeji odhaluje souvislost mezi transkripčním faktorem Oct-4 specifickým pro zárodečnou linii a více buněčnými proteiny  //  J. Mol. Biol. : deník. - 2001. - Sv. 304 , č.p. 4 . - S. 529-540 . - doi : 10.1006/jmbi.2000.4238 . — PMID 11099378 .
• Ezashi T., Ghosh D., Roberts RM Represe Ets-2-indukované transaktivace promotoru interferonu tau pomocí Oct-4   // Mol . buňka. Biol. : deník. - 2001. - Sv. 21 , č. 23 . - S. 7883-7891 . - doi : 10.1128/MCB.21.23.7883-7891.2001 . — PMID 11689681 .
• Guo Y., Costa R., Ramsey H. a kol. Transkripční faktory embryonálních kmenových buněk Oct-4 a FoxD3 interagují a regulují endodermálně specifickou expresi promotoru  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2002. - Sv. 99 , č. 6 . - S. 3663-3667 . - doi : 10.1073/pnas.062041099 . — PMID 11891324 .
• Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH a kol. Generování a počáteční analýza více než 15 000 lidských a myších sekvencí cDNA v plné délce  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2003. - Sv. 99 , č. 26 . - S. 16899-16903 . - doi : 10.1073/pnas.242603899 . — PMID 12477932 .
• Looijenga LH, Stoop H., de Leeuw HP, a kol. POU5F1 (OCT3/4) identifikuje buňky s pluripotentním potenciálem v nádorech lidských zárodečných buněk   // Cancer Research : deník. — Americká asociace pro výzkum rakoviny, 2003. - Sv. 63 , č. 9 . - S. 2244-2250 . — PMID 12727846 .
• Wang P., Branch DR, Bali M., et al. Homeodoménový protein POU OCT3 jako potenciální aktivátor transkripce pro fibroblastový růstový faktor-4 (FGF-4) v lidských buňkách rakoviny prsu   // Biochem . J. : deník. - 2003. - Sv. 375 , č.p. Pt 1 . - S. 199-205 . - doi : 10.1042/BJ20030579 . — PMID 12841847 .
• Reményi A., Lins K., Nissen LJ a kol. Krystalová struktura ternárního komplexu POU/HMG/DNA naznačuje rozdílné sestavení Oct4 a Sox2 na dvou zesilovačích  // Genes Dev  .  : deník. - 2003. - Sv. 17 , č. 16 . - S. 2048-2059 . - doi : 10.1101/gad.269303 . — PMID 12923055 .
• Rajpert-De Meyts E., Hanstein R., Jørgensen N., et al. Vývojová exprese POU5F1 (OCT-3/4) v normálních a dysgenetických lidských gonádách  (anglicky)  // Hum. reprodukce. : deník. - 2004. - Sv. 19 , č. 6 . - S. 1338-1344 . doi : 10.1093 / humrep/deh265 . — PMID 15105401 .
• Matin MM, Walsh JR, Gokhale PJ a kol. Specifický knockdown exprese Oct4 a beta2-mikroglobulinu interferencí RNA v lidských embryonálních kmenových buňkách a buňkách embryonálního karcinomu  //  Stem Cells : journal. - 2005. - Sv. 22 , č. 5 . - S. 659-668 . - doi : 10.1634/stemcells.22-5-659 . — PMID 15342930 .
• Baal N., Reisinger K., Jahr H. a kol. Exprese transkripčního faktoru Oct-4 a dalších embryonálních genů v CD133 pozitivních buňkách z lidské pupečníkové krve  //  ​​Trombóza a hemostáza : deník. - 2005. - Sv. 92 , č. 4 . - str. 767-775 . - doi : 10.1160/TH04-02-0079 . — PMID 15467907 .

Odkazy

• Tvorba iPS buněk z MEFS prostřednictvím exprese Sox-2, Oct-4, c-Myc a Klf4