Перепрограммирование клеток: определена структура важнейшего элемента белка Oct4
logo

Пользовательского поиска

Saturday 18th of August 2018

Перепрограммирование клеток: определена структура важнейшего элемента белка Oct4

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
08.02.2013 15:30

 

Белок Oct4, взаимодействующий с ДНК. Линкер доменов POU показан красным.

Белок Oct4, взаимодействующий с ДНК. Линкер доменов POU показан красным. (Nature Cell Biology)

 

 

 

Зрелые клетки можно перепрограммировать в плюрипотентные и таким образом восстановить их способность делиться и дифференцироваться в специализированные клеточные типы. Несмотря на веху в истории исследования стволовых клеток – создание так называемых индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem cells, iPS cells) – многие биохимические процессы, лежащие в основе перепрограммирования клеток, до сих пор остаются непонятыми. Ученые Европейской молекулярно-биологической лаборатории (European Molecular Biology Laboratory, EMBL) в Гамбурге и Института молекулярной биомедицины Макса Планка (Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin) в Мюнстере пролили новый свет на этот процесс.


В исследовании, опубликованном в журнале Nature Cell Biology, они описывают важные детали структуры транскрипционного фактора Oct4, играющего ключевую роль в перепрограммировании терминально дифференцированных клеток. Исследование расширяет представления о перепрограммировании клеток и может проложить путь к их медицинскому использованию в регенеративной медицине и разработке лекарственных препаратов.

Транскрипционный фактор Oct4 представляет собой белок, связывающийся с ДНК и регулирующий экспрессию генов, участвующих в перепрограммировании клеток. С помощью рентгеновских лучей высокой интенсивности группе из EMBL Гамбург удалось расшифровать кристаллическую структуру Oct4. В частности, их анализ был сфокусирован на ранее не исследованной линкерной последовательности между двумя элементами белка (доменами семейства POU), связывающимися с ДНК.

«Уникальность этого линкера привлекала к себе наше внимание в течение более чем десяти лет, и мы очень рады, что теперь видим его. Это поможет понять его функцию в перепрограммировании клеток в плюрипотентное состояние», - говорит Маттиас Вильманнс (Matthias Wilmanns), руководивший работой гамбургской группы.

3D структура транскрипционного фактора Oct4, связанного с ДНК. Линкер доменов POU (голубые и зеленые) показан красным. В перепрограммировании клеток транскрипционный фактор Oct4 не может быть заменен другими членами этого семейства белков. Путем сравнения структуры домена семейства POU белка Oct4 в комплексе с ДНК с аналогичными структурами других белков Шёлер с коллегами идентифицировали α-спираль на поверхности Oct4, являющуюся платформой для связывания эпигенетических модификаторов генов-мишеней Oct4. Точечные мутации в этой α-спирали изменяют или подавляют перепрограммирующие свойства Oct4.

3D структура транскрипционного фактора Oct4, связанного с ДНК. Линкер доменов POU (голубые и зеленые) показан красным. В перепрограммировании клеток транскрипционный фактор Oct4 не может быть заменен другими членами этого семейства белков. Путем сравнения структуры домена семейства POU белка Oct4 в комплексе с ДНК с аналогичными структурами других белков Шёлер с коллегами идентифицировали α-спираль на поверхности Oct4, являющуюся платформой для связывания эпигенетических модификаторов генов-мишеней Oct4. Точечные мутации в этой α-спирали изменяют или подавляют перепрограммирующие свойства Oct4. (Nature Cell Biology)


Ученые предполагают, что этот линкер является платформой для взаимодействия с ключевыми партнерами генов-мишеней Oct4 – их эпигенетическими модификаторами, – без которых процесс перепрограммирования не может быть завершен. Их коллеги из Института молекулярной биомедицины Макса Планка во главе с Хансом Шёлером (Hans Schöler) подтвердили эти предположения экспериментами по модификации линкера. Они показали, что изменения в аминокислотной последовательности линкера приводят к потере белком Oct4 способности к перепрограммированию и что мутация всего в одном остатке оказывает значительное воздействие на структуру поверхности белка, что в конечном итоге влияет на его взаимодействие с эпигенетическими модификаторами.

«Наша работа показывает, как уникален интерфейс Oct4 и как он важен для перепрограммирования клеток в плюрипотентное состояние. Это важнейший шаг вперед в понимании перепрограммирования. Наши результаты могут быть использованы в области разработки лекарств и в тканевой инженерии», - резюмирует Ханс Шёлер.

Продолжающиеся исследования помогут определить целостную картину функции Oct4 в плюрипотентности стволовых клеток с учетом многих других белковых компонентов.

 

 

По материалам

Learning from the linker. New study sheds light on cellular reprogramming

 

Оригинальная статья:

Daniel Esch, Juha Vahokoski, Matthew R. Groves, Vivian Pogenberg, Vlad Cojocaru, Hermann vom Bruch, Dong Han, Hannes C. A. Drexler, Marcos J. Araúzo-Bravo, Calista K. L. Ng, Ralf Jauch, Matthias Wilmanns, Hans R. Schöler. A unique Oct4 interface is crucial for reprogramming to pluripotency

 

© «Перепрограммирование клеток: определена структура важнейшего домена белка Oct4». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о стволовых клетках


Судьбу раковых стволовых клеток решает протеинкиназа Akt

Новое о роли эпигенетики в судьбе стволовых и раковых клеток

Трансплантация нейральных стволовых клеток замедляет прогрессию бокового амиотрофического склероза у мышей

Разработан более быстрый и безопасный метод получение стволовых клеток

Лечение мышечной дистрофии Дюшенна стволовыми клетками может оказаться перспективным подходом

Ретровирус в геноме человека активен в плюрипотентных стволовых клетках

Судьба эмбриональной стволовой клетки: ученые раскрывают эпигенетические механизмы плюрипотентности и дифференциации ЭСК

Определена молекула, противодействующая старению кожи

Найдена молекула-триггер, направляющая дифференциацию стволовых клеток скелетных мышц

Немецкие ученые нашли причину возрастного снижения когнитивных способностей

 

 

и их перепрограммировании


«Другой» вид стволовых клеток, возможно, сделает регенеративную медицину реальностью

Открытие сигнатуры перепрограммирования поможет устранить препятствия в использовании стволовых клеток в регенеративной медицине

Перепрограммирование клеток: идентифицированы новые маркеры плюрипотентности

Для трансформации стволовых клеток пуповинной крови в нейроны достаточно одного фактора транскрипции

Ученые восстановили сердечную мышцу мышей методом прямого перепрограммирования клеток

Ученые предлагают безопасный способ перепрограммирования клеток с помощью РНК

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday401
mod_vvisit_counterYesterday1011
mod_vvisit_counterThis week4849
mod_vvisit_counterLast week5950
mod_vvisit_counterThis month13970
mod_vvisit_counterLast month29443
mod_vvisit_counterAll days4077859

We have: 66 guests, 5 bots online
Your IP: 54.225.55.174
 , 
Today: Авг 18, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.