Podstawowe informacje o białku Oct-4
Spis treści:
- Ogólna charakterystyka białka OCT-4
- Występowanie w tkankach dorosłych zwierząt
- Literatura
- Odnośniki
1. Ogólna charakterystyka białka OCT-4
Białko Oct-4 (Oct-3/POU5F1) jest czynnikiem transkrypcyjnym z rodziny
Pit-Oct-Unc, czynników transkrypcyjnych biorących udział w rozwoju
wielu zwierząt. Oct-4 odgrywa zasadniczą rolę w rozwoju
zarodkowym ssaków i utrzymywaniu pluripotencji zarodkowych komórek
macierzystych., uczestniczy też prawdopodobnie w procesach naprawczych
i kancerogenezie w dorosłych osobnikach.
Część
białka wiążąca DNA składa się z dwóch domen - homeodomeny i domeny
specyficznej dla białek POU. Razem umożliwiają one wiązanie się do
sekwencji 5'-ATGCAAAT-3' (tzw. "sekwencja oktamerowa"). W zależności od
lokalizacji tej sekwencji w danym genie i wiązania się z nim innych
białek przyłączenie Oct-4 może prowadzić zarówno do zwiększenia lub
zmniejszenia poziomu transkrypcji.Oct-4 może też tworzyć dimery z
innymi czynnikami transkrypcyjnymi np. SOX2.

Rys1. Struktura domeny wiąrzącej DNA białka Oct-4. Z bazy PDB
Podczas rozwoju zarodkowego OCT-4 utrzymuje komórki w stanie
niezróżnicowanym - w komórkach trofoblastu spada poziom jego ekspresji,
na dalszych etapach rozwoju zanika też w różnicujących tkankach. Na
zmniejszonym poziomie ekspresja utrzymuje się w zarodkowych komórkach
rozrodczych. Zarodki myszy pozbawionych genu Oct-4 tworzą strukturę
przypominającą blastocystę, zawierającą jednak tylko komórki
trofoektodermalne.
Białko to określa się jako
marker pluripotencjalnych komórek macierzystych i uważa za niezbędne
(przynajmniej u ssaków) do utrzymania tego stanu.
2. Występowanie w tkankach dorosłych zwierząt
Długo uważane, że w dorosłym organizmie nie ma komórek eksprymujących
Oct-4, ale w ostatnich latach wykryto takie populacje- komórki rakowe i
komórki macierzyste tkanek (ang. adult stem cells). Te drugie
zidentyfikowano między innymi w skórze, nerkach, wątrobie, czy
trzustce. Z uwagi na wykrycie wielu typach raka białka Oct-4 oraz
na związek liczby komórek występujących w tkance z prawdopodobieństwem
wczesnego pojawienia się zmian nowotworowych podejrzewa się, że mogą
one wynikać z transformacji populacji komórek macierzystych, a nie
komórek terminalnie zróżnicowanych.
Otrzymywane
ze szpiku kostnego i krwi pępowinowej (i w mniejszej ilości z innych
tkanek) komórki Oct-4 pozytywne mają morfologię zbliżoną do zarodkowych
komórek macierzystych (małe jądro otoczone cienką warstwą cytoplazmy z
dużą zawartością mitochondriów) i w odpowiednich warunkach hodowli mogą
różnicować w dowolną populację komórek zróżnicowanych (są więc
pluripotencjalne). Według niektórych badaczy ta populacja komórek może
aktywnie uczestniczyć w regeneracji tkanek w dorosłym organizmie, a
spadek ich ilości z wiekiem może być jednym z czynników powodujących,
że starsze osobniki mają słabsze zdolności naprawcze.
3. Literatura
- Boiani M.,
Scholer H. R. (2005). Regulatory networks In embryo-derived pluripotent stem
cells. Nature Reviews Molecular Cell
Biology 6: 872-884.
-
Kucia M., Reca R., Campbell F. R., Zuba-Surma E.,
Majka M., Ratajczak J., Ratajczak M. Z. (2006). A population of very small
embryonic-like (VSEL) CXCR4+ SSEA-1+ Oct-4+
stem cells identified in adult bone marrow. Leukemia
20: 857-869
-
Kucia M.,
Halasa M., Wysoczynski M., Baskiewicz-Masiuk M., Moldenhawer S., Zuba-Surma E.,
Czajka R., Wojakowski W., Machalinski B., Ratajczak M. Z. (2007). Morphological
and molecular characterization of novel population of CXCR4+ SSEA-4+
Oct-4+ very small embryonic-like cells purified from human cord
blood – preliminary report. Leukemia
21: 297-303
- Ratajczak
M. Z., Machalinski B., Wojakowski W., Ratajczak W., Kucia M. (2007). A
hypothesis for an embryonic origin of pluripotent Oct-4+ stem cells
in adult bone marrow and other tissues. Leukemia
21: 860-867
- Tai M.,
Chang C., Olson L. K., Trosko J. E. (2005). Oct4 expression in adult stem cells:
evidence in support of the stem cell theory of carcinogenesis. Carcinogenesis 26: 4950-502
4. Odnośniki
Sekwencje kwasów nukleinowych i białek Oct-4 z różnych oranizmów:
Struktura domeny wiąrzącej DNA z mysiego Oct-4
Darmowy hosting zapewnia PRV.PL