同源框蛋白質NANOG

同源框蛋白質NANOG
已知的結構
PDB直系同源搜索: PDBe RCSB
PDBID列表

2KT0

識別號
别名NANOG；, entrez:79923, Nanog, Nanog homeobox
外部IDOMIM：607937 MGI：1919200 HomoloGene：78027 GeneCards：NANOG
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]
基因位置（小鼠）
小鼠6号染色体
染色体小鼠6号染色体[2]
小鼠6号染色体
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6|6 F1起始122,684,448 bp[2]
终止122,691,592 bp[2]
RNA表达模式
查阅更多表达数据
基因本體
分子功能• DNA结合转录因子活性
• DNA结合
• sequence-specific DNA binding
• 血浆蛋白结合
• transcription corepressor activity
• RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding
• DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific
• DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific
• RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding
細胞組分• 核仁
• 细胞核
• 核质
生物學過程• 基因調節
• regulation of cell differentiation
• multicellular organism development
• 细胞分化
• 細胞增殖
• regulation of transcription, DNA-templated
• somatic stem cell population maintenance
• transcription, DNA-templated
• positive regulation of transcription by RNA polymerase II
• endodermal cell fate specification
• negative regulation of nucleic acid-templated transcription
• stem cell population maintenance
• transcription by RNA polymerase II
• cytokine-mediated signaling pathway
• regulation of transcription by RNA polymerase II
• positive regulation of stem cell proliferation
Sources:Amigo / QuickGO
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
檢視/編輯人類檢視/編輯小鼠

NANOG（讀法：nanOg）是一种对未分化的胚胎干细胞（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]。

结构

人类NANOG蛋白质是一种长305氨基酸残基的蛋白质，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]。

胚胎干细胞的转录流程

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

人类和黑猩猩的基因組共享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. ^ 1.0 1.1 1.2 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000111704 - Ensembl, May 2017
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000012396 - Ensembl, May 2017
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  6. ^ 6.0 6.1 Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. Cell. May 2003, 113 (5): 643–55. PMID 12787505. doi:10.1016/S0092-8674(03)00392-1. 
  7. ^ Gehring WJ et al. Homeodomain-DNA recognition. Cell. 1994, 78 (2): 211–223.  引文格式1维护：显式使用等标签 (link)
  8. ^ Gehring WJ, Affolter M, Bürglin T. Homeodomain protein. Annu Rev Biochem. 1994, (63): 487–526. 
  9. ^ NANOG Nanog homeobox [ Homo sapiens (human) ]. NCBI. [2016-12-18]. （原始内容存档于2020-09-22）. 
  10. ^ Boiani M, Schöler HR. Regulatory networks in embryo-derived pluripotent stem cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2005-12, 6 (11): 872–84. 
  11. ^ Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N. Overexpression of NANOG in human ES cells enables feeder-free growth while inducing primitive ectoderm features. 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. High-efficiency RNA interference in human embryonic stem cells. Stem Cells. Mar 2005, 23 (3): 299–305. PMID 15749924. doi:10.1634/stemcells.2004-0252. 
  13. ^ 13.0 13.1 Lin T, Chao C, Saito S, Mazur SJ, Murphy ME, Appella E, Xu Y. p53 induces differentiation of mouse embryonic stem cells by suppressing Nanog expression. 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. Nanog transforms NIH3T3 cells and targets cell-type restricted genes. 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. Regulation of NANOG in cancer cells.. Molecular Carcinogenesis 54.9(2015):679–687.  引文格式1维护：显式使用等标签 (link)
  16. ^ Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E. Stem cell pluripotency factor NANOG is expressed in human fetal gonocytes, testicular carcinoma in situ and germ cell tumours. Histopathology. Jul 2005, 47 (1): 48–56. PMID 15982323. doi:10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x. 
  17. ^ Daniel J. Fairbanks. Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA. Buffalo, N.Y: Prometheus Books. 2007: 94–96, 177–182. ISBN 1-59102-564-8. 
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延伸阅读

  • Cavaleri F, Schöler HR. Nanog: a new recruit to the embryonic stem cell orchestra. Cell. May 2003, 113 (5): 551–2. PMID 12787492. doi:10.1016/S0092-8674(03)00394-5. 
  • Constantinescu S. Stemness, fusion and renewal of hematopoietic and embryonic stem cells. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2004, 7 (2): 103–12. PMID 12927049. doi:10.1111/j.1582-4934.2003.tb00209.x. 
  • Pan G, Thomson JA. Nanog and transcriptional networks in embryonic stem cell pluripotency. Cell Research. Jan 2007, 17 (1): 42–9. PMID 17211451. doi:10.1038/sj.cr.7310125. 
  • Mitsui K, Tokuzawa Y, Itoh H, Segawa K, Murakami M, Takahashi K, Maruyama M, Maeda M, Yamanaka S. The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells. Cell. May 2003, 113 (5): 631–42. PMID 12787504. doi:10.1016/S0092-8674(03)00393-3. 
  • Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A. Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. Cell. May 2003, 113 (5): 643–55. PMID 12787505. doi:10.1016/S0092-8674(03)00392-1. 
  • Clark AT, Rodriguez RT, Bodnar MS, Abeyta MJ, Cedars MI, Turek PJ, Firpo MT, Reijo Pera RA. Human STELLAR, NANOG, and GDF3 genes are expressed in pluripotent cells and map to chromosome 12p13, a hotspot for teratocarcinoma. Stem Cells. 2004, 22 (2): 169–79. PMID 14990856. doi:10.1634/stemcells.22-2-169. 
  • Hart AH, Hartley L, Ibrahim M, Robb L. Identification, cloning and expression analysis of the pluripotency promoting Nanog genes in mouse and human. Developmental Dynamics. May 2004, 230 (1): 187–98. PMID 15108323. doi:10.1002/dvdy.20034. 
  • Booth HA, Holland PW. Eleven daughters of NANOG. Genomics. Aug 2004, 84 (2): 229–38. PMID 15233988. doi:10.1016/j.ygeno.2004.02.014. 
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  • Kim JS, Kim J, Kim BS, Chung HY, Lee YY, Park CS, Lee YS, Lee YH, Chung IY. Identification and functional characterization of an alternative splice variant within the fourth exon of human nanog. Experimental & Molecular Medicine. Dec 2005, 37 (6): 601–7. PMID 16391521. doi:10.1038/emm.2005.73. 
  • Darr H, Mayshar Y, Benvenisty N. Overexpression of NANOG in human ES cells enables feeder-free growth while inducing primitive ectoderm features. Development. Mar 2006, 133 (6): 1193–201. PMID 16501172. doi:10.1242/dev.02286. 

外部链接

  • 醫學主題詞表（MeSH）：NANOG+protein,+human
  • 醫學主題詞表（MeSH）：Nanog+protein,+mouse
  • FactorBook NANOG
  • Core Transcriptional Regulatory Circuitry in Human Embryonic Stem Cells. Young Lab. Whitehead Institute for Biomedical Research. [2009-02-28]. （原始内容存档于2009-06-28）. 
  • Jaenisch Lab Research Summary. Whitehead Institute. [2009-02-28]. （原始内容存档于2012-06-26）. 
  • Discovery reveals more about stem cells' immortality

参见

  • 分子与细胞生物学主题
  • icon医学主题
  • 查
  • 论
  • 编
 
（1） 碱性结构域
（1.1）碱性亮氨酸拉链
（bZIP（英语：bZIP domain））
转录激活因子（英语：Activating transcription factor）（AATF（英语：Apoptosis-antagonizing transcription factor）、1、2、3、4、5、6、7） · AP-1（c-Fos、FOSB、FOSL1、FOSL2、c-Jun、JUNB、JUND） · BACH（1、2） · BATF · BLZF1 ·
C/EBP（α、β、γ、δ、ε、ζ） · CREB（1、3、L1） · CREM · DBP · DDIT3 · GABPA · Gcn4 · HLF · MAF（B、F、G、K） ·
NFE（2、L1、L2、L3） · NFIL3 · NRL · NRF（1、2、3） · XBP1
（1.2）碱性螺旋-环-螺旋
（bHLH）
ATOH1 · AhR · AHRR · ARNT · ASCL1 · BHLHB2 · BMAL（ARNTL、ARNTL2） · CLOCK · EPAS1 · HAND（1、2） · HES（5、6） ·
HEY（1、2、L） · HES1 · HIF（1A、3A） · ID（1、2、3、4） · LYL1 · MXD4 · MYCL1 · MYCN · Neurogenins（1、2、3 ·
肌形成调节因子（英语：Myogenic regulatory factors）（MyoD、成肌蛋白、MYF5、MYF6） · NeuroD（1、2） · NPAS（1、2、3） · OLIG（1、2） · Pho4 ·
Scleraxis · TAL（1、2） · Twist · USF1
（1.3）bHLH-ZIP（英语：Basic helix-loop-helix leucine zipper transcription factors）
AP-4 · MAX · MITF · MNT · MLX · MXI1 · Myc · SREBP（1、2）
（1.4） NF-1
NFI（A、B、C、X） · SMAD（R-SMAD（1、2、3、5、9） - I-SMAD（6、7） - 4）
（1.5） RF-X
RFX（1、2、3、4、5、ANK）
（1.6）碱性螺旋-跨-螺旋（英语：Basic helix-span-helix）
（bHSH）
AP-2（α、β、γ、δ、ε）
 
（2） 锌指结构DNA作用区域
（2.1） 核受体（Cys4）
第一亚族：甲状腺激素受体（α、β）、CAR、FXR、LXR（α、β）、PPAR（α（英语：Peroxisome proliferator-activated receptor alpha）、β/δ、γ）、PXR、RAR（α、β、γ）、ROR（α、β、γ）、
Rev-ErbA（α、β）、VDR
第二亚族（COUP-TF（I、II）、Ear-2（英语：V-erbA-related gene）、HNF4（英语：Hepatocyte nuclear factor 4）（α、γ）、PNR、RXR（α、β、γ）、Testicular receptor（2、4）、TLX）
第三亚族（甾类激素（英语：Steroid hormone receptor）（雄激素、雌激素（α、β）、糖皮质激素、盐皮质激素、孕酮）、雌激素相关（英语：Estrogen related receptor）（α、β、γ））
第四亚族NUR（英语：Nur (biology)）（NGFIB、NOR1、NURR1） · 第五亚族LRH-1、SF1 · 第六亚族GCNF（英语：Germ cell nuclear factor） · 第零亚族DAX1、SHP（英语：Small heterodimer partner）
（2.2） 其他的Cys4结构
GATA（英语：GATA transcription factor）（1、2、3、4、5、6） · MTA（1、2、3） · TRPS1（英语：Tricho-rhino-phalangeal syndrome Type 1）
（2.3） Cys2His2
通用转录因子（TFⅡA、TFⅡB、TFIID、TFⅡE、TFⅡF（1、2）、TFⅡH（1、2、4、2I、3A、3C1、3C2））
ATBF1 · BCL（6、11A、11B） · CTCF · E4F1 · EGR（1、2、3、4） · ERV3 · GFI1 · GLI-Krüppel family（1、2、3、REST、S2、YY1） ·
HIC（1、2） · HIVEP（1、2、3） · IKZF（1、2、3） · ILF（2、3） · Sp/KLF家族（KLF：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、17，SP：1、2、4、7、8） · MTF1 · MYT1 ·
OSR1 ·  · WT1 · Zbtb7（7A、7B） · ZBTB（16、17、20、32、33、40） · zinc finger（3、7、9、10、19、22、24、33B、
34、35、41、43、44、51、74、143、146、148、165、202、217、219、238、239、259、267、268、281、295、318、330、346、350、365、366、384、
423、451、452、471、593、638、649、655）
（2.4） Cys6
HIVEP1
（2.5）交替composition
AIRE · DIDO1 · GRLF1 · ING（1、2、4） · JARID（1A、1B、1C、1D、2） · JMJD1B
（2.6）WRKY结构
WRKY转录因子家族（英语：WRKY transcription factor family）
 
（3）螺旋-转角-螺旋结构域
ARX（英语：Aristaless related homeobox） · CDX（1、2） · CRX · CUTL1 · DBX（1、2）  · DLX（3、4、5） · EMX2 · EN（1、2） · FHL（1、2、3） · HESX1 · HHEX · HLX · 同源框（A1、A2、A3、A4、A5、A7、A9、A10、A11、A13、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B13、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C11、C13、D1、D3、D4、D8、D9、D10、D11、
D12、D13） · HOPX · IRX（1、2、3、4、5、6、MKX） · LMX（1A、1B） · MEIS（1、2） · MEOX2 · MNX1 · MSX（1、2） · NANOG · NKX（2-1、2-2、2-3、2-5、3-1、3-2、6-1、6-2） · PBX（1、2、3） · PHF（1、3、6、8、10、16、17、20、21A） · PITX（1、2、3） · POU结构域（PIT-1、BRN-3: A、B、C、八聚体转录因子：1、2、3/4、6、7、11） · OTX（1、2） · PDX1 · ZEB（1、2）
（3.2）配对框
PAX（1、2、3、4、5、6、7、8、9）
（3.3）叉头状/翼状螺旋
E2F（1、2、3、4、5） · FOX proteins（C1、C2、D3、E1、G1、H1、K2、L2、M1、N3、O1、O3、O4、P1、P2、P3）
（3.4）热休克因子（英语：Heat Shock Factor）
HSF（1、2、4）
（3.5）色氨酸簇（英语：Tryptophan clusters）
ELF（2、4、5） · EGF · ELK（1、3、4） · ERF · ERG · ETS（1、2、SPIB） · ETV（1、4、5、6） · FLI1 · Interferon regulatory factors（1、2、3、4、5、6、7、8） · MYB · MYBL2
（3.6）TEA结构域
transcriptional enhancer factor（1、2、3、4）
 
（4） 具有小凹槽触点的β-支架因子
（4.1） Rel homology region（英语：Rel homology domain）
NF-κB（NFKB1、NFKB2、REL、RELA、RELB） · NFAT（C1、C2、C3、C4、5）
（4.2） STAT
STAT（1、2、3、4、5、6）
（4.3） p53样转录因子
p53 p63 p73家族（p53 · p63 · p73） · TBX（1、2、3、5、19、21、22、Brachyury、TBR1）
（4.4） MADS盒
Mef2（A、B、C、D） · SRF
（4.7） 高迁移率族
BBX（英语：BBX (gene)） · HMGB（1（英语：HMGB1）、2（英语：HMGB2）、3（英语：HMGB3）、4（英语：HMGB4）） · HMGN（英语：HMGN）、（1（英语：HMGN1）、2（英语：HMGN2）、3（英语：HMGN3）、4（英语：HMGN4）） · HNF（1A、1B） · SOX（1、2、3、4、5、6、8、9、10、11、12、13、14、15、18、21、SRY） · SSRP1 ·
TCF/LEF家族（TCF（1、3、4） · LEF1) · TOX（1、2、3、4）
（4.9） Grainyhead（英语：Grainyhead）
TFCP2
（4.10） 冷休克域（英语：Cold-shock domain）
CSDA、YBX1
（4.11） Runt
CBF（CBFA2T2、CBFA2T3、RUNX1、RUNX2、RUNX3、RUNX1T1）
 
（0） 其他转录因子
（0.2） HMGI（Y）
HMGA（1、2） · HBP1
（0.3） 袋状结构域
Rb · RBL1（英语：Retinoblastoma-like protein 1） · RBL2（英语：Retinoblastoma-like protein 2）
（0.5） AP-2/EREBP-related factors
Apetala 2 · EREBP（英语：Ethylene-responsive element binding protein） · B3(ARF · ABI3 · RAV)
（0.6） Miscellaneous
ARID（1A、1B、2、3A、3B、4A） · CAP · IFI（16、35） · MLL（2、3、T1） · MNDA · NFY（A、B、C） · ρ因子/σ因子
参见 转录因子/共调节因子缺陷（英语：Template:Transcription factor/coregulator deficiencies）
Category:蛋白质生物合成模板