WikiDer > Rex1 - Википедия
Rex1 (Zfp-42) - известный маркер плюрипотентность, и обычно встречается в недифференцированных эмбриональные стволовые клетки. Помимо того, что он является маркером для плюрипотентность, его регулирование также имеет решающее значение для поддержания плюрипотентного состояния.[5] Когда клетки начинают различать, Rex1 резко и резко подавляется.[6]
Открытие
Rex1 был обнаружен Hosler, BA et al. в 1989 году при изучении F9 мышиный тератокарцинома стволовые клетки. Они обнаружили, что эти стволовые клетки тератокарциномы экспрессируют высокие уровни Rex1 и напоминают плюрипотентные стволовые клетки внутренняя клеточная масса (ICM).[7] Hosler, BA et al. обнаружили, что эти стволовые клетки тератокарциномы, когда в присутствии ретиноевая кислота (РА), дифференцированные в неопухолевые клетки, напоминающие внеэмбриональные энтодерма ранних эмбрионов мыши.[8] Им удалось выделить нуклеотидную последовательность для Rex1, используя дифференциальная гибридизация ячейки F9. Они назвали его Rex1 для сокращенного выражения 1, потому что его мРНК уровни в течение 12 часов после добавления RA.[8]
Структура
Rex1 - это белок что у людей кодируется ZFP42 ген.[9][10] Белок Rex1 состоит из 310 аминокислот и имеет четыре близко расположенных цинковых пальца на 188–212, 217–239, 245–269 и 275–299.[7]
p38 MAPK и мезенхимальные стволовые клетки
Было обнаружено, что Rex1 критически важен для поддержания пролиферативного состояния у мезенхимальные стволовые клетки (МСК), одновременно предотвращая дифференцировку. Обе пуповина МСК крови и жировой MSC экспрессируют высокие уровни Rex1, в то время как Костный мозг MSC экспрессировал низкие уровни Rex1. Скорость пролиферации сильно коррелирует с уровнями экспрессии Rex1, что означает, что высокая экспрессия Rex1 коррелирует с высокими уровнями пролиферации. МСК со слабой экспрессией Rex1 активировали p38 MAPK и высокий уровень экспрессии MKK3. Таким образом, выражение Rex1 обратно коррелирует с p38 MAPK активации и положительно коррелировал с высокими показателями пролиферации.[11] Rex1 ингибирует MKK3 выражение, которое активирует p38 MAPK. Активирован p38 MAPK, в свою очередь, подавляет распространение. Rex1 также ингибирует NOTCH и STAT3, два фактора транскрипции, которые приводят к дифференцировке.[11] Следовательно, экспрессия Rex1 обеспечивает высокий уровень пролиферации и предотвращает дифференцировку через сеть различных факторов транскрипции и протеинкиназ.
Развитие эмбриона
Тканевые деривации
В течение эмбриогенез, то внутренняя клеточная масса (ICM) отделен от трофобласт. Было обнаружено, что стволовые клетки, полученные из ICM и трофэктодермы, экспрессируют высокие уровни 3 октября / 4 и Rex1.[12] По мере того, как ICM созревает и начинает формировать эпибласт, и примитивный эктодерма, клетки в ICM оказались гетерогенной популяцией с различными уровнями экспрессии Rex1. Rex1−/ 3 октября / 4− запускает дифференцировку трофэктодермы, в то время как Rex1+/ 3 октября / 4+ клетки преимущественно дифференцируются в примитивную энтодерму и мезодерма.[13] Также Rex1−/ 3 октября / 4+ клетки дифференцируются в клетки примитивной эктодермы, Соматическая клетка происхождение.[14]
Генный контроль
Исследования показали, что ПЭГ3 и Nespas нижестоящие цели Rex1.[15] Rex1 может контролировать экспрессию Peg3 через эпигенетический изменения. YY1 было показано, что участвует в настройке ДНК метилирование по материнскому аллелю ПЭГ3 в течение оогенез.[16] Было обнаружено, что Rex1 защищает отцовскую аллель от метилирования, и сохранить ПЭГ3 ген неметилирован в раннем эмбриогенезе.[15] Rex1 демонстрирует генный контроль в развивающихся эмбрионах посредством своего эпигенетического контроля над такими генами, как ПЭГ3, который был определен как играющий ключевую роль в темпах роста плода [17]
Экспрессия в тканях взрослых
Единственная взрослая ткань Rex1 была идентифицирована в яички. С помощью гибридизация in situ было установлено, что сперматоциты в более внутренних слоях яичек экспрессируются Rex1.[18] Таким образом, мужские половые клетки подвергаются мейоз являются специфическими клетками в яичках, которые экспрессируют Rex1. Однако не наблюдалось, что Rex1 экспрессируется в женских половых клетках.
Rex1 Взаимодействие с другими факторами транскрипции
Rex1 участвует в сети факторов транскрипции, которые все работают, чтобы регулировать друг друга посредством различных уровней экспрессии.
Наног
В Наног было обнаружено, что белок является активатором транскрипции для Рекс-1 промоутер, играющий ключевую роль в поддержании Rex1 выражение. Нокдаун Наног в эмбриональные стволовые клетки приводит к сокращению Рекс-1 выражение, в то время как принудительное выражение Наног стимулирует Рекс-1 выражение.[5] Nanog регулирует транскрипцию Rex1 через 2 сильных домена трансактивации на C-конце, которые необходимы для активации Rex1. промоутер.[5]
NOTCH
Было обнаружено, что Rex1 подавляет экспрессию NOTCH, таким образом предотвращая дифференциацию.[11]
STAT3
Было обнаружено, что Rex1 подавляет экспрессию STAT3, таким образом предотвращая дифференциацию.[11]
Sox2
Кооперативная регуляция Rex1 наблюдается с Sox2 и Наног.[5]
3 октября / 4
3 октября / 4 может как репрессировать, так и активировать промотор Rex1. В клетках, которые уже экспрессируют высокий уровень Oct3 / 4, экзогенно трансфицированных 3 октября / 4 приведет к репрессиям Rex1.[19] Однако в клетках, которые не экспрессируют активно 3 октября / 4, экзогенная трансфекция 3 октября / 4 приведет к активации Rex1.[19] Это подразумевает двойную регулирующую способность 3 октября / 4 на Rex1. На низких уровнях 3 октября / 4 белка, промотор Rex1 активируется, тогда как при высоких уровнях белка Oct3 / 4 промотор Rex1 репрессируется.
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000179059 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000051176 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б c d Shi, W .; Wang, H .; Pan, G .; Geng, Y .; Guo, Y .; Пей, Д. (2006). «Регулирование маркера плюрипотентности Rex-1 с помощью Nanog и Sox2». Журнал биологической химии. 281 (33): 23319–23325. Дои:10.1074 / jbc.M601811200. PMID 16714766.
- ^ Wang, J .; Rao, S .; Chu, J .; Шен, X .; Levasseur, D. N .; Theunissen, T. W .; Оркин, С. Х. (2006). «Сеть взаимодействия белков для плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток». Природа. 444 (7117): 364–368. Дои:10.1038 / природа05284. PMID 17093407. S2CID 4404796.
- ^ а б http://www.sigmaaldrich.com/life-science/your-favorite-gene-search/gene-detail-pages/rex1.html
- ^ а б Hosler, B.A .; Larosa, G.J .; Grippo, J. F .; Гудас, Л. Дж. (1989). «Экспрессия REX-1, гена, содержащего мотивы цинковых пальцев, быстро снижается ретиноевой кислотой в клетках тератокарциномы F9». Молекулярная и клеточная биология. 9 (12): 5623–5629. Дои:10.1128 / mcb.9.12.5623. ЧВК 363733. PMID 2511439.
- ^ Хендерсон Дж. К., Дрейпер Дж. С., Бэйли Х. С., Фишел С., Томсон Дж. А., Мур Х., Эндрюс П. У. (июль 2002 г.). «Преимплантационные человеческие эмбрионы и эмбриональные стволовые клетки демонстрируют сравнимую экспрессию эмбриональных антигенов, специфичных для стадии». Стволовые клетки. 20 (4): 329–37. Дои:10.1634 / стволовые клетки.20-4-329. PMID 12110702. S2CID 9239873.
- ^ «Ген Entrez: гомолог белка 42 цинкового пальца ZFP42 (мышь)».
- ^ а б c d Bhandari, D. R .; Seo, K. W .; Roh, K. H .; Jung, J. W .; Канг, С.К .; Канг, К. С. (2010). Пера, Мартин (ред.). «Экспрессия REX-1 и статус активации p38 MAPK могут определять судьбу пролиферации / дифференцировки в мезенхимальных стволовых клетках человека». PLOS ONE. 5 (5): e10493. Дои:10.1371 / journal.pone.0010493. ЧВК 2864743. PMID 20463961.
- ^ Гарсиа-Туньон, И .; Guallar, D .; Алонсо-Мартин, С .; Benito, A. A .; Benítez-Lázaro, A .; Pérez-Palacios, R .; Muniesa, P .; Климент, М .; Sánchez, M .; Vidal, M .; Schoorlemmer, J. (2011). «Ассоциация Rex-1 с целевыми генами поддерживает его взаимодействие с функцией Polycomb». Исследования стволовых клеток. 7 (1): 1–16. Дои:10.1016 / j.scr.2011.02.005. PMID 21530438.
- ^ Niwa, H .; Smith, A.G .; Миядзаки, Дж. И. (2000). «Количественная экспрессия Oct-3/4 определяет дифференцировку, дедифференцировку или самообновление ES-клеток». Природа Генетика. 24 (4): 372–376. Дои:10.1038/74199. PMID 10742100. S2CID 33012290.
- ^ Toyooka, Y .; Shimosato, D .; Мураками, К .; Takahashi, K .; Нива, Х. (2008). «Идентификация и характеристика субпопуляций в недифференцированной культуре клеток ES». Разработка. 135 (5): 909–918. Дои:10.1242 / dev.017400. PMID 18263842.
- ^ а б Kim, J.D .; Kim, H .; Ekram, M. B .; Ю., С .; Faulk, C .; Ким, Дж. (2011). «Rex1 / Zfp42 как эпигенетический регулятор геномного импринтинга». Молекулярная генетика человека. 20 (7): 1353–1362. Дои:10.1093 / hmg / ddr017. ЧВК 3049358. PMID 21233130.
- ^ Kim, J.D .; Канг, К .; Ким, Дж. (2009). «Роль YY1 в метилировании ДНК Peg3 и Xist». Исследования нуклеиновых кислот. 37 (17): 5656–5664. Дои:10.1093 / nar / gkp613. ЧВК 2761279. PMID 19628663.
- ^ Curley, J.P .; Barton, S .; Сурани, А .; Кеверне, Э. Б. (2004). «Коадаптация матери и ребенка регулируется отцовским импринтированным геном». Труды Королевского общества B: биологические науки. 271 (1545): 1303–1309. Дои:10.1098 / rspb.2004.2725. ЧВК 1691726. PMID 15306355.
- ^ Роджерс, М. Б.; Hosler, B.A .; Гудас, Л. Дж. (1991). «Специфическая экспрессия регулируемого ретиноевой кислотой гена« цинкового пальца », Rex-1, в преимплантационных эмбрионах, трофобластах и сперматоцитах». Разработка. 113 (3): 815–824. PMID 1821852.
- ^ а б Бен-Шушан, Э .; Томпсон, Дж. Р .; Gudas, L.J .; Бергман, Ю. (1998). «Rex-1, ген, кодирующий фактор транскрипции, экспрессируемый в раннем эмбрионе, регулируется посредством связывания Oct-3/4 и Oct-6 с сайтом октамера и нового белка Rox-1, связывающегося с соседним сайтом». Молекулярная и клеточная биология. 18 (4): 1866–1878. Дои:10.1128 / mcb.18.4.1866. ЧВК 121416. PMID 9528758.
дальнейшее чтение
- Ота Т., Сузуки Ю., Нисикава Т. и др. (2004). «Полное секвенирование и характеристика 21 243 полноразмерных кДНК человека». Nat. Genet. 36 (1): 40–5. Дои:10,1038 / ng1285. PMID 14702039.
- Бранденбергер Р., Вэй Х., Чжан С. и др. (2005). «Характеристика транскриптома проясняет сигнальные сети, которые контролируют рост и дифференцировку человеческих ES-клеток». Nat. Биотехнология. 22 (6): 707–16. Дои:10.1038 / nbt971. PMID 15146197. S2CID 27764390.
- Морискот К., де Фрейпон Ф., Ричард М. Дж. И др. (2006). «Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга человека могут экспрессировать инсулин и ключевые факторы транскрипции эндокринного пути развития поджелудочной железы при генетических манипуляциях и / или манипуляциях с микроокружением in vitro». Стволовые клетки. 23 (4): 594–603. Дои:10.1634 / стволовые клетки.2004-0123. PMID 15790780. S2CID 3262995.
- Монган Н.П., Мартин К.М., Гудас Л.Дж. (2007). «Предполагаемый маркер стволовых клеток человека, Rex-1 (Zfp42): структурная классификация и экспрессия в нормальных культурах эпителиальных клеток человека и клеток карциномы». Мол. Канцероген. 45 (12): 887–900. Дои:10.1002 / mc.20186. PMID 16865673. S2CID 23613555.
- Рош S, Ричард MJ, Favrot MC (2007). «Экспрессия Oct-4, Rex-1 и Gata-4 в человеческих МСК увеличивает эффективность дифференцировки, но не экспрессию hTERT» (PDF). J. Cell. Биохим. 101 (2): 271–80. Дои:10.1002 / jcb.21185. PMID 17211834. S2CID 44892102.
- Резенде NC, Ли М.Ю., Монетт С., Марк В., Лу А., Гудас Л.Дж. (2011). «Нулевые мыши Rex1 (Zfp42) демонстрируют нарушение функции яичек, аномальную морфологию яичек и аномальную экспрессию гена». Dev. Биол. 356 (2): 370–82. Дои:10.1016 / j.ydbio.2011.05.664. ЧВК 3214085. PMID 21641340.