10월 4일
Oct-4
Oct-4(옥타머결합전사인자 4)는 POU5F1(POU 도메인, 클래스 5, 전사인자 1)이라고도 하며, 인체에서 POU5F1 [5]유전자에 의해 암호화되는 단백질이다.Oct-4는 POU 패밀리의 호메오도메인 전사 인자이다.그것은 분화되지 않은 배아줄기세포의 [6]자가 재생에 결정적으로 관여한다.이와 같이 미분화 세포의 마커로서 자주 이용된다.Oct-4 발현을 엄격하게 규제해야 합니다.너무 많거나 적으면 세포 [7]분화가 발생합니다.
옥타머 결합 전사인자 4, OCT-4는 POU5F1 유전자에 의해 암호화되는 전사인자 단백질로, POU(Pit-Oct-Unc) [8]패밀리의 일부이다.OCT-4는 옥타머 모티브, 표적 유전자에 결합하고 특정 발현을 활성화 또는 비활성화하는 AGTCAAAT의 특정 DNA 배열로 구성된다.이러한 유전자 발현은 포유동물 [9]배아의 발달 동안 줄기세포 분화에 있어서 표현형 변화를 일으킨다.그것은 내부 질량 세포와 배아 줄기세포의 운명을 결정하는데 중요한 역할을 하며 배아 [10]발달 내내 다능성을 유지할 수 있는 능력을 가지고 있다.최근 OCT-4는 배아세포의 다능성을 유지할 뿐만 아니라 암세포 증식을 조절하는 기능을 가지고 있으며 성인배아세포의 [11]췌장, 폐, 간, 고환배아세포 종양 등 다양한 암에서 발견될 수 있다는 것이 지적되고 있다.이 유전자가 가질 수 있는 또 다른 결함은 상피 세포 [12]내의 OCT-4 부족에 의해 야기되는 상피 조직의 이형성 성장이다.
표현과 함수
10-4 전사 인자는 처음에는 난모세포에서 모성 인자로 활성화되며 이식 전 기간 내내 배아에서 활성 상태를 유지한다.Oct-4 발현은 미분화 표현형 및 [13]종양과 관련이 있다.10월 4일의 유전자 녹다운은 분화를 촉진하여 인간 배아줄기세포의 자가 [14]재생에서 이러한 요소들의 역할을 보여준다.Oct-4는 Sox2와 헤테로디머를 형성할 수 있으며, 그래서 이 두 단백질이 DNA를 [15]결합한다.
10월 4일이 부족하거나 10월 4일의 발현 수준이 낮은 쥐 배아는 내부 세포 덩어리를 형성하지 못하고, 다능성을 잃고, 대류 피질로 분화한다.따라서 생쥐의 Oct-4 발현 수준은 배아의 분화를 막는 것이 주요 기능 중 하나이기 때문에 다능성과 세포 분화를 조절하는 데 필수적이다.
맞춤법
인간과 다른 종에서 10월 4일의 직교에는 다음이 포함된다.
| 종. | 엔트레스 진아이디 | 염색체 | 위치 | RefSeq(mRNA) | RefSeq(단백질) |
| 근육(쥐) | 18999 | 17,17 B1,17 19.23 cM | NC_0083.4, 35114104..35118822(플러스 스트랜드) | NM_013633.1 | NP_038661.1 |
| 호모 사피엔스(인간) | 5460 | 6, 6p21.31 | NC_000006.10, 31246432-31240107(마이너스 스트랜드) | NM_002701.3 | NP_002692.2(전체 길이 isoform) NP_002692.1(N 단자 잘린 Isoform) |
| 랫투스노르베기쿠스(랫드) | 294562 | 20 | NW_001084776, 650467-655015(마이너스 스트랜드) | NM_001009178 | NP_001009178 |
| 다니오 레리오(제브라피시) | 303333 | 21 | NC_007127.1, 27995548-28000317(마이너스 스트랜드) | NM_131112 | NP_571187 |
구조.
Oct-4에는 다음 단백질 도메인이 포함되어 있습니다.
| 도메인 | 묘사 | 길이(AA) |
|---|---|---|
| POU 도메인 | Pit-Oct-Unc 전사 인자에 있음 | 75 |
| 호메오도메인 | 주요 진핵생물 발달 과정의 전사 조절에 관여하는 DNA 결합 도메인.순서 특이적인 방법으로 단량체 또는 호모디머 및/또는 헤테로디머로서 DNA에 결합할 수 있다. | 59 |
질병에 미치는 영향
10월 4일은 성인 생식세포의 종양유발과 관련이 있다.성체 쥐에서 인자의 이소성 발현은 피부와 장의 이형성 병변 형성을 야기하는 것으로 밝혀졌다.장 이형성증은 전구 세포군의 증가와 세포 분화의 [16]억제를 통한 β-카테닌 전사의 상향 조절에서 비롯되었다.
배아 발육의 다능성
동물 모형
2000년에는 니와 등.발육력 [7]유지에 있어 10월 4일 요건을 결정하기 위해 쥐 배아줄기세포의 조건부 발현과 억제를 사용했다.전사 판정은 종종 바이너리 온오프 제어 시스템으로 간주되어 왔지만, 10월 4일의 정확한 수준은 ES 세포의 3가지 뚜렷한 운명을 좌우한다는 것을 발견했다.2배 미만의 발현 증가는 원시 내배엽과 중배엽으로 분화를 일으킨다.반면 Oct-4의 억제는 대류피질에 대한 다능성 상실과 탈분화를 유도한다.따라서 줄기세포 자가 재생을 지속하기 위해서는 임계량의 10월 4일이 필요하며, 상향 또는 하향 조절은 다양한 개발 프로그램을 유도한다.10월 4일 레벨로의 변경은 독립적으로 차별화를 촉진하는 것이 아니라 Sox2 레벨에 의해 제어됩니다.Sox2의 감소는 중배엽의 운명을 촉진하기 위해 10월 4일 수치 증가를 수반하며, 10월 4일은 외배엽 분화를 활발하게 억제한다.외배엽 분화를 일으키는 억제된 10월 4일 수준은 Sox2의 증가를 동반하며, 이는 중배엽 [17]분화를 효과적으로 억제한다.Niwa 등은 그들의 연구 결과가 혈통 약속을 제어하는 다능성의 마스터 규제자로서 10월 4일의 역할을 확립하고 중요한 전사 규제자의 정교함과 그에 따른 정량적 분석의 중요성을 설명했다고 제안했다.
Oct-4과 Sox2이 한은에 묶음으로써 Nanog을 규제할 능력이 가지고 복잡한 규제 네트워크의 전사 요소 Oct-4, Sox2과 Nanog 한 부분으로, 그 배반포의 내부 세포괴, 배아 줄기 세포 lines[18] 이렇게 하는 것이 휴대 라인 도출의 스스로 거듭나고 있는 미분화 상태 유지에 필수적이다.로m 내부 세포 질량) 및 유도 만능 줄기세포.[15]10월 4일과 Sox2의 차동 업과 다운 규제가 분화를 촉진하는 것으로 나타났지만, 분화가 [17]진행되려면 Nanog의 다운 레귤레이션이 일어나야 한다.
재프로그래밍의 역할
Oct-4는 Sox2, Klf4, 그리고 종종 생쥐의 c-Myc(OSKM)[19][20][21]와 함께 유도 만능줄기세포(iPSC)를 만드는 데 사용되는 전사인자 중 하나로 배아줄기세포 유사상태를 유도하는 능력을 보여준다.이러한 요인을 「야마나카 재프로그래밍 인자」라고 부릅니다.이러한 재프로그래밍 효과는 Thomson의 재프로그래밍 계수에서도 확인되었으며, Sox2, Nanog 및 Lin28과 함께 10월 4일까지 인간의 섬유아세포를 iPSC로 되돌렸습니다.Thomson의 재프로그래밍 계수를 사용하면 종양 [22]유전자인 c-Myc를 과도하게 발현할 필요가 없습니다.나중에 이 네 가지 요인 중 Oct4와 Klf4 두 가지만이 생쥐 성체 신경 줄기세포를 [23]재프로그래밍하기에 충분하다는 것이 밝혀졌다.마지막으로 이 [24]변환에는 10월 4일이라는 단일 인자로 충분하다는 것이 입증되었습니다.또한 Sox2, Klf4, cMyc는 각각의 패밀리로 대체될 수 있지만, Oct4의 가까운 친척인 Oct1과 Oct6은 다능성을 유도하지 못하여 POU 전사인자 [25]중 Oct4의 배타성을 나타낸다.그러나 나중에 야마나카 칵테일에서는 Oct4를 완전히 생략할 수 있고, 나머지 세 가지 요인인 Sox2, Klf4, cMyc(SKM)는 상당히 발전 가능성이 [26]높은 마우스 iPSC를 생성할 수 있다는 것이 밝혀졌다.이는 Oct4가 재프로그래밍의 효율은 높지만 결과적으로 발생하는iPSC의 품질은 낮다는 것을 나타냅니다.
배아줄기세포에서
- 생쥐 배아줄기세포의 시험관내 실험에서 분화세포가 이 표지의 발현을 감소시키기 때문에 Oct-4는 종종 줄기세포의 지표로 사용되어 왔다.
- 10월 3/4일은 렉스1의 프로모터를 억제하고 활성화시킬 수 있다.이미 10월 3/4의 높은 수치를 나타내는 세포에서는 10월 3/4에 외부적으로 감염되면 Rex1이 [27]억제된다.단, 10월 3/4의 발현을 활발하게 하지 않는 세포에서는 10월 3/4의 외인성 트랜스펙션이 렉스1의 [27]활성화로 이어진다.이는 Rex1의 10월 3/4일 이중 규제 기능을 의미합니다.10월 3/4단백질 저농도에서는 렉스1 프로모터가 활성화되고, 10월 3/4단백질 고농도에서는 렉스1 프로모터가 억제된다.
- Oct4는 특히 p21과 [28]같은 사이클린 의존성 키나제 억제제의 전사 억제를 통해 G1 단계를 통한 진행을 촉진함으로써 배아줄기세포의 빠른 세포주기에 기여한다.
- 인간 배아줄기세포에서 유전자의 CRISPR-Cas9 녹아웃은 수정 [29]후 발육에 Oct-4가 필수적이라는 것을 입증했다.
- Oct3/4은 안티센스 롱 비부호화 RNA의 활성화를 통해 Suv39h1 발현을 억제한다.Suv39h1 억제는 헤테로크로마틴 형성을 제한하는 만능세포에서 H3K9me3의 낮은 수준을 유지한다.[30]
성체줄기세포에서
여러 연구는 성인 체세포(즉, 상피, 골수, 간 등)의 자가 재생 능력을 유지하는 데 10월 4일의 역할을 시사한다.[31]다른 과학자들은 이와 [32]반대되는 증거를 제시하며, 이러한 연구를 체외 배양이나 배경 소음을 [33]신호로 해석하는 것으로 치부하고, 10-4 의사 유전자가 10-4 [34]발현을 잘못 검출하는 것에 대해 경고하고 있다.10월 4일은 또한 암 줄기세포의 [35][36]지표가 되었다.
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