Oct-4

Oct-4 (abrevierea engleză  Octamer-4 ) este un factor de transcripție care conține homeobox din familia POU . Această proteină este implicată în auto-reînnoirea celulelor stem embrionare nediferențiate. [1] Folosit pe scară largă ca marker pentru celulele nediferențiate. Expresia Oct-4 este foarte fin reglată, deoarece o creștere sau o scădere poate duce la diferențierea celulelor. [2]

Expresie și funcții

Factorul de transcripție Oct-4 este deja activ în ovocit și rămâne activ până în momentul implantării. Expresia Oct-4 este asociată cu fenotipul celular nediferențiat și cu tumori. [3] Deteriorarea genei Oct-4 induce diferențierea și dovedește rolul acestui factor în auto-reînnoirea celulelor stem embrionare umane. [4] Oct-4 formează un heterodimer cu proteina Sox2 , cele două proteine ​​se leagă împreună de ADN. [5]

Embrionii de șoarece deficienți în gena Oct-4 au niveluri scăzute ale proteinei Oct-4 și nu reușesc să formeze o masă celulară interioară , să își piardă pluripotența și să se diferențieze în trofectoderm . Astfel, nivelul de expresie Oct-4 la șoareci este necesar pentru reglarea pluripotentei și diferențierea timpurie a celulelor, iar funcția sa principală este de a păstra embrionul de diferențiere.

Informații NCBI

Informații structurale

Boli

Oct-4 a fost implicată în dezvoltarea tumorilor cu celule stem la adulți. Expresia factorului nenatural la șoarecii adulți poate duce la displazie cutanată și intestinală . Displazia intestinală este rezultatul transcripției crescute a β-cateninei și inhibarea diferențierii celulare. [opt]

Modele animale

În 2000, Niwa și colab., folosind expresia convențională a genelor și reprimarea în celulele stem embrionare de șoarece (ES), au determinat contribuția Oct-4 la menținerea potențialului de dezvoltare. [2] Deși se crede în general că transcripția este reglată într-un mod binar da/nu, s-a demonstrat că nivelurile Oct-4 guvernează trei căi diferite pentru dezvoltarea celulelor ES. O creștere mai mică de două ori a nivelului de expresie induce diferențierea în endoderm primar și mezoderm. Reprimarea Oct-4 are ca rezultat pierderea pluripotentei și diferențierea în trofectoderm. O cantitate strict definită de Oct-4 este necesară pentru a menține auto-reînnoirea, iar o schimbare a nivelului cauzează diferențierea de-a lungul diferitelor căi. Niwa și colab. cred că Oct-4 este principalul regulator al pluripotenței.

Factorii de transcripție Oct-4, Sox2 și Nanog se pot induce reciproc expresia și sunt necesari pentru auto-reînnoirea celulelor nediferențiate ale masei celulare interioare a blastocistului , precum și a celulelor stem embrionare (care sunt formate din masa celulară internă). ). [5]

Oct-4 este un factor de transcripție care a fost folosit pentru a genera celule stem induse , împreună cu Sox2 , Klf4 și adesea c - Myc la șoareci, [9] [10] [11] demonstrând capacitatea de a crea celule cu proprietăți stem. Ulterior s-a demonstrat că doar doi dintre acești patru factori Oct4 și Klf4 au fost necesari pentru reprogramarea celulelor stem neuronale de șoarece adulți [12] S-a demonstrat în cele din urmă că singurul factor Oct-4 a fost necesar pentru această transformare. [13]

Mai multe studii au arătat rolul Oct-4 în menținerea auto-reînnoirii celulelor stem somatice (epiteliu intestinal, măduvă osoasă, retină, creier, ficat). Grupul lui Rudolf Jenisch din octombrie 2007 nu a arătat nicio contribuție a lui Oct-4 la auto-reînnoirea celulelor stem somatice la șoareci. [paisprezece]

Vezi și

• Amplificator
• Histones
• NANOG
• promotor
• ARN polimeraza
• Factori de transcripție
• celule stem induse

Note

1. ↑ Young Lab- Core Transcriptional Regulatory Circuitry in Human Embryonic Stem Cells Arhivat 28 iunie 2009. la MIT
2. ↑ 1 2 Niwa H., Miyazaki J., Smith AG Expresia cantitativă a Oct-3/4 definește diferențierea, dediferențierea sau auto-reînnoirea celulelor ES   // Nat . Genet.  : jurnal. - 2000. - Aprilie ( vol. 24 , nr. 4 ). - P. 372-376 . - doi : 10.1038/74199 . — PMID 10742100 .
3. ↑ Looijenga LH, Stoop H., de Leeuw HP, și colab . POU5F1 (OCT3/4) identifică celule cu potențial pluripotent în tumorile cu celule germinale umane   // Cancer Research : jurnal. - Asociația Americană pentru Cercetarea Cancerului, 2003. - Vol. 63 , nr. 9 . - P. 2244-2250 . — PMID 12727846 .
4. ^ Zaehres H., Lensch MW, Daheron L., Stewart SA, Itskovitz-Eldor J., Daley GQ Interferența ARN de înaltă eficiență în celulele stem embrionare umane  //  Stem Cells: journal. - 2005. - Vol. 23 , nr. 3 . - P. 299-305 . - doi : 10.1634/stemcells.2004-0252 . — PMID 15749924 .
5. ↑ 1 2 Rodda DJ, Chew JL, Lim LH, et al . Reglarea transcripțională a nanog de către OCT4 și SOX2  //  J. Biol. Chim.  : jurnal. - 2005. - iulie ( vol. 280 , nr. 26 ). - P. 24731-24737 . - doi : 10.1074/jbc.M502573200 . — PMID 15860457 .
6. ↑ NCBI CDD smart00352 . Preluat: 20 iunie 2007. (nedefinit)
7. ↑ NCBI CDD cd00086 . Preluat: 20 iunie 2007. (nedefinit)
8. ↑ Hochedlinger K., Yamada Y., Beard C., Jaenisch R. Expresia ectopică a Oct-4 blochează diferențierea celulelor progenitoare și provoacă displazie în țesuturile epiteliale  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2005. - Vol. 121 , nr. 3 . - P. 465-477 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.02.018 . — PMID 15882627 .
9. ↑ Okita K. , Ichisaka T. , Yamanaka S. Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells.  (engleză)  // Natură. - 2007. - Vol. 448, nr. 7151 . - P. 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. Reprogramarea in vitro a fibroblastelor într-o stare pluripotentă asemănătoare celulei ES. (engleză)  // Natură. - 2007. - Vol. 448, nr. 7151 . - P. 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. Direct reprogramat fibroblastele prezintă remodelare epigenetică globală și contribuție tisulară pe scară largă.  (ing.)  // Celulă stem celulară. - 2007. - Vol. 1, nr. 1 . - P. 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 Celulele stem pluripotente induse din stem neuronale adulte celule prin reprogramare cu doi factori  //  Nature : journal. - 2008. - iulie ( vol. 454 , nr. 7204 ). - P. 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 Pluripotence in Adult Neural Stem Cells  // Cell  :  journal. - Cell Press , 2009. - Februarie ( vol. 136 , nr. 3 ). - P. 411-419 . - doi : 10.1016/j.cell.2009.01.023 .
14. ↑ Lengner CJ, Camargo FD, Hochedlinger K., et al . Expresia Oct4 nu este necesară pentru auto-reînnoirea celulelor stem somatice de șoarece  // Cell  Stem Cell : jurnal. - 2007. - octombrie ( vol. 1 , nr. 4 ). - P. 403-415 . - doi : 10.1016/j.stem.2007.07.020 . — PMID 18159219 .

Articole pentru lectură suplimentară

• Lamoury F., Croitoru-Lamoury J., Brew B. Celulele stem mezenchimale de șoarece nediferențiate exprimă spontan markeri de celule stem și neuronale Oct-4 și Rex-1  //  Cytotherapy: journal. - 2006. - Vol. 8 , nr. 3 . - P. 228-242 . - doi : 10.1080/14653240600735875 . — PMID 16793732 .
• Hough S., Clements I., Welch P., Wiederholt K. Diferențierea celulelor stem embrionare de șoarece după tăcere mediată de interferența ARN a OCT4 și Nanog  //  Stem Cells : jurnal. - 2006. - Vol. 24 , nr. 6 . - P. 1467-1475 . - doi : 10.1634/stemcells.2005-0475 . — PMID 16456133 .
• Feldman N., Gerson A., Fang J și colab. Inactivarea epigenetică ireversibilă mediată de G9a a Oct-3/4 în timpul embriogenezei timpurii   // Nat . Biol celular.  : jurnal. - 2006. - Vol. 8 , nr. 2 . - P. 188-194 . - doi : 10.1038/ncb1353 . — PMID 16415856 .
• Boyer L., Lee T., Cole M și colab. Circuite de reglare transcripțională de bază în celulele stem embrionare umane  (engleză)  // Cell  : journal. - Cell Press , 2005. - Vol. 122 , nr. 6 . - P. 947-956 . - doi : 10.1016/j.cell.2005.08.020 . — PMID 16153702 .
• Gerrard L., Zhao D., Clark A., Cui W. Clonele de celule stem embrionare umane transfectate stabil exprimă proteina fluorescentă verde specifică OCT4 și mențin auto-reînnoirea și pluripotența  //  Stem Cells : jurnal. - 2005. - Vol. 23 , nr. 1 . - P. 124-133 . - doi : 10.1634/stemcells.2004-0102 . — PMID 15625129 .
• Reményi A., Lins K., Nissen L et al. Structura cristalină a unui complex ternar POU/HMG/ADN sugerează asamblarea diferențială a Oct4 și Sox2 pe doi amplificatori  // Genes Dev  .  : jurnal. - 2003. - Vol. 17 , nr. 16 . - P. 2048-2059 . - doi : 10.1101/gad.269303 . — PMID 12923055 .
• Takeda J., Seino S., familia de gene Bell GI Human Oct3: secvențe ADNc, splicing alternativ, organizare a genelor, localizare cromozomială și expresie la niveluri scăzute în țesuturile adulte  (engleză)  // Nucleic Acids Res. : jurnal. - 1992. - Vol. 20 , nr. 17 . - P. 4613-4620 . doi : 10.1093 / nar/20.17.4613 . — PMID 1408763 .
• Schoorlemmer J., Kruijer W. Reglarea dependentă de octamer a genei kFGF în carcinomul embrionar și celulele stem embrionare   // Mech . dev. : jurnal. - 1992. - Vol. 36 , nr. 1-2 . - P. 75-86 . - doi : 10.1016/0925-4773(91)90074-G . — PMID 1723621 .
• Wey E., Lyons GE, Schäfer BW O genă a domeniului POU uman, mPOU, este exprimată în creierul în curs de dezvoltare și în țesuturile adulte specifice   // Eur . J Biochim. : jurnal. - 1994. - Vol. 220 , nr. 3 . - P. 753-762 . - doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.tb18676.x . — PMID 7908264 .
• Crouau-Roy B., Amadou C., Bouissou C., et al. Localizarea genei OTF3 în regiunea MHC umană clasa I prin cartografiere fizică și meiotică  // Genomics  :  journal. - Academic Press , 1994. - Vol. 21 , nr. 1 . - P. 241-243 . - doi : 10.1006/geno.1994.1249 . — PMID 8088794 .
• Guillaudeux T., Mattei MG, Depetris D., et al. Hibridizarea in situ localizează OTF3 uman la cromozomul 6p21.3-->p22 și OTF3L la 12p13   // Cercetare citogenetică și genomică : jurnal. — Karger Publishers, 1993. - Vol. 63 , nr. 4 . - P. 212-214 . - doi : 10.1159/000133537 . — PMID 8500351 .
• Abdel-Rahman B., Fiddler M., Rappolee D., Pergament E. Expresia genelor de reglare a transcripției în embrioni umani preimplantați   // Hum . reproducere. : jurnal. - 1996. - Vol. 10 , nr. 10 . - P. 2787-2792 . — PMID 8567814 .
• Hillier LD, Lennon G., Becker M., et al. Generarea și analiza a 280.000 de etichete de secvență exprimată uman  // Genome Res  . : jurnal. - 1997. - Vol. 6 , nr. 9 . - P. 807-828 . - doi : 10.1101/gr.6.9.807 . — PMID 8889549 .
• Inamoto S., Segil N., Pan ZQ, et al. Factorul de asamblare a kinazei de activare a kinazei dependente de ciclină (CAK), MAT1, vizează și îmbunătățește activitatea CAK pe domeniile POU ale factorilor de transcripție octamer  //  J. Biol. Chim.  : jurnal. - 1997. - Vol. 272 , nr. 47 . - P. 29852-29858 . doi : 10.1074 / jbc.272.47.29852 . — PMID 9368058 .
• Nichols J., Zevnik B., Anastassiadis K., și colab. Formarea celulelor stem pluripotente în embrionul de mamifer depinde de factorul de transcripție POU Oct4  // Cell  :  journal. - Cell Press , 1998. - Vol. 95 , nr. 3 . - P. 379-391 . - doi : 10.1016/S0092-8674(00)81769-9 . — PMID 9814708 .
• Gonzalez MI, Robins DM Oct-1 interacționează de preferință cu receptorul de androgeni într-un mod dependent de ADN care facilitează recrutarea SRC-1  //  J. Biol. Chim.  : jurnal. - 2001. - Vol. 276 , nr. 9 . - P. 6420-6428 . doi : 10.1074 / jbc . M008689200 . — PMID 11096094 .
• Butteroni C., De Felici M., Schöler HR, Pesce M. Screeningul de afișare a fagilor relevă o asociere între factorul de transcripție specific liniei germinale Oct-4 și proteinele celulare multiple  //  J. Mol. Biol. : jurnal. - 2001. - Vol. 304 , nr. 4 . - P. 529-540 . - doi : 10.1006/jmbi.2000.4238 . — PMID 11099378 .
• Ezashi T., Ghosh D., Roberts RM Reprimarea transactivării induse de Ets-2 a promotorului interferonului tau de către Oct-4   // Mol . celulă. Biol. : jurnal. - 2001. - Vol. 21 , nr. 23 . - P. 7883-7891 . - doi : 10.1128/MCB.21.23.7883-7891.2001 . — PMID 11689681 .
• Guo Y., Costa R., Ramsey H., et al. Factorii de transcripție ale celulelor stem embrionare Oct-4 și FoxD3 interacționează pentru a regla expresia promotorului specific endodermic  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2002. - Vol. 99 , nr. 6 . - P. 3663-3667 . - doi : 10.1073/pnas.062041099 . — PMID 11891324 .
• Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH și colab. Generarea și analiza inițială a mai mult de 15.000 de secvențe de ADNc umane și de șoarece de lungime completă  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2003. - Vol. 99 , nr. 26 . - P. 16899-16903 . - doi : 10.1073/pnas.242603899 . — PMID 12477932 .
• Looijenga LH, Stoop H., de Leeuw HP, și colab. POU5F1 (OCT3/4) identifică celule cu potențial pluripotent în tumorile cu celule germinale umane   // Cancer Research : jurnal. - Asociația Americană pentru Cercetarea Cancerului, 2003. - Vol. 63 , nr. 9 . - P. 2244-2250 . — PMID 12727846 .
• Wang P., Branch DR, Bali M., et al. Proteina homeodomeniului POU OCT3 ca un potențial activator transcripțional pentru factorul de creștere a fibroblastelor-4 (FGF-4) în celulele cancerului de sân uman   // Biochem . J. : jurnal. - 2003. - Vol. 375 , nr. Pt 1 . - P. 199-205 . - doi : 10.1042/BJ20030579 . — PMID 12841847 .
• Reményi A., Lins K., Nissen LJ, et al. Structura cristalină a unui complex ternar POU/HMG/ADN sugerează asamblarea diferențială a Oct4 și Sox2 pe doi amplificatori  // Genes Dev  .  : jurnal. - 2003. - Vol. 17 , nr. 16 . - P. 2048-2059 . - doi : 10.1101/gad.269303 . — PMID 12923055 .
• Rajpert-De Meyts E., Hanstein R., Jørgensen N., et al. Expresia de dezvoltare a POU5F1 (OCT-3/4) în gonade umane normale și disgenetice  (engleză)  // Hum. reproducere. : jurnal. - 2004. - Vol. 19 , nr. 6 . - P. 1338-1344 . doi : 10.1093 / humrep/deh265 . — PMID 15105401 .
• Matin MM, Walsh JR, Gokhale PJ și colab. Eliminarea specifică a expresiei Oct4 și beta2-microglobulinei prin interferența ARN în celulele stem embrionare umane și celulele de carcinom embrionar  //  Stem Cells: journal. - 2005. - Vol. 22 , nr. 5 . - P. 659-668 . - doi : 10.1634/stemcells.22-5-659 . — PMID 15342930 .
• Baal N., Reisinger K., Jahr H., et al. Exprimarea factorului de transcripție Oct-4 și a altor gene embrionare în celulele pozitive CD133 din sângele ombilical uman  //  Tromboză și hemostază : jurnal. - 2005. - Vol. 92 , nr. 4 . - P. 767-775 . - doi : 10.1160/TH04-02-0079 . — PMID 15467907 .

Link -uri

• Formarea celulelor iPS din MEFS prin expresia Sox-2, Oct-4, c-Myc și Klf4