Homöoboxprotein NANOG

Homöoboxprotein NANOG
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur305 Aminosäuren
Isoformen2
Bezeichner
Gen-NameNANOG
Externe IDs
Vorkommen
Übergeordnetes TaxonSäugetiere[1]

Nanog (auch NANOG) ist ein wichtiger Transkriptionsfaktor (TF), der in die Steuerung der Selbsterneuerung von Stammzellen involviert ist.[2]

Der Name leitet sich von Tír na nÓg, dem "Land der ewigen Jugend" in einer irischen Sage, ab.[3] Das den TF codierende Gen liegt beim Menschen auf Chromosom 12 (Location: 12p13.31).

Das humane Nanog ist ein Protein mit 305 Aminosäuren und einem konservierten Homöodomänen-Motiv, das die Bindung der RNA-Polymerase an die DNA während der Genüberschreibung (Transkription) erleichtert. Das Nanog-Gen ist in embryonalen Stammzellen eingeschaltet und ist neben Oct-4, c-myc, Sox-2 und lin-28 einer der bekannten Schlüsselfaktoren zur Aufrechterhaltung der zellulären Pluripotenz ("Alles-Können").[4] Eine Stammzelle kann sich daher in nahezu jede Zelle des menschlichen Körpers differenzieren.

Überexpression von Nanog bewirkt eine Selbsterneuerung in embryonalen Stammzellen der Maus. In Abwesenheit des Nanog-Proteins, differenzieren Maus-Stammzellen in endodermale Zellen.[5][6] Überexpression von Nanog in menschlichen embryonalen Stammzellen ermöglicht die Beibehaltung der Pluripotenz auch nach mehreren Passagen (Zellteilungsphasen über mehrere Kultivierungsstufen hinweg).[7] Die Ausschaltung des Nanog-Gens bewirkt die Differenzierung der betroffenen Zelle. Dadurch wird die Rolle des Nanog-Proteins bei der Selbsterneuerung in Stammzellen demonstriert.[8] Yamanaka u. a. zeigten, dass die Induktion von Stammzellen aus Fibroblasten mit anderen Faktoren wie Oct-4 auch ohne Nanog möglich ist. Daher scheint Nanog für die biotechnologische Erzeugung von Stammzellen entbehrlich zu sein.[9]

Einzelnachweise

  1. ↑ Homologe bei OMA
  2. ↑ I. Chambers, D. Colby, M. Robertson, J. Nichols, S. Lee, S. Tweedie, A. Smith: Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. In: Cell. 113(5), 30. Mai 2003, S. 643–655.
  3. ↑ Cells Of The Ever Young: Getting Closer To The Truth. auf: sciencedaily.com, 2. Juni 2003.
  4. ↑ X. Zhang, P. Stojkovic, S. Przyborski, M. Cooke, L. Armstrong, M. Lako, M. Stojkovic: Derivation of human embryonic stem cells from developing and arrested embryos. In: Stem Cells. 24(12), Dez 2006, S. 2669–2676.
  5. ↑ I. Chambers, D. Colby, M. Robertson, J. Nichols, S. Lee, S. Tweedie, A. Smith: Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells. In: Cell. 113(5), 30. Mai 2003, S. 643–655.
  6. ↑ K. Mitsui, Y. Tokuzawa, H. Itoh, K. Segawa, M. Murakami, K. Takahashi, M. Maruyama, M. Maeda, S. Yamanaka: The homeoprotein Nanog is required for maintenance of pluripotency in mouse epiblast and ES cells. In: Cell. 113(5), 30. Mai 2003, S. 631–642.
  7. ↑ H. Darr, Y. Mayshar, N. Benvenisty: Overexpression of NANOG in human ES cells enables feeder-free growth while inducing primitive ectoderm features. In: Development. 133(6), Mar 2006, S. 1193–1201.
  8. ↑ H. Zaehres, M. W. Lensch, L. Daheron, S. A. Stewart, J. Itskovitz-Eldor, G. Q. Daley: High-efficiency RNA interference in human embryonic stem cells. In: Stem Cells. 23(3), Mar 2005, S. 299–305.
  9. ↑ K. Takahashi, S. Yamanaka: Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. In: Cell. 126(4), 25. Aug 2006, S. 663–676.