Podstawowe informacje o białku Oct-4

Spis treści:

  1. Ogólna charakterystyka białka OCT-4
  2. Występowanie w tkankach dorosłych zwierząt
  3. Literatura
  4. 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

4. Odnośniki

Sekwencje kwasów nukleinowych i białek Oct-4 z różnych oranizmów:

GatunekSekwencja genomowa (GeneID)Sekwencja mRNASekwencja białkowa
Mus musculus18999NM_013633.1NP_038661.1
Homo sapiens5460NM_002701.3NP_002692.2
Rattus norvegicus294562NM_001009178NP_001009178


Struktura domeny wiąrzącej DNA z mysiego Oct-4