日期：2014-09-09

DOI:

摘要：巴塞羅那基因組調控中心的研究人員解釋說，一種蛋白質在細胞重新編程中起著重要作用。

該發(fā)現還詳細介紹此蛋白的動力學，以及其與參與重編程的其他因子的相互作用和干細胞多能性的維持。這項研究發(fā)表于2014年9月4日的《Cell Reports》雜志上。

蛋白質Nanog是一種轉錄因子，在維持干細胞的多能狀態(tài)中起關鍵作用?；蚪M調控中心的一組研究人員一直在研究這種蛋白質的作用，在新研究中，他們揭示Nanog作用的新機制?？茖W家已經發(fā)現，Nanog參與了其他代理商，并且他們已經詳細描述該蛋白的動力學。尤其是，通過研究也參與細胞重編程的另一種蛋白質(β連環(huán)蛋白)，他們已經能夠改善對Nanog功能的認識。

細胞更新是一個自然的過程，不斷地發(fā)生在我們的身上。為了做到這一點，我們有干細胞去負責產生新的細胞，對那些死亡的進行補充和更新。干細胞產生未分化的多能干細胞，后者具有成為任何細胞類型的能力。這些多能干細胞跟著分化的途徑走向特化，能夠生產從神經元到皮膚的任何類型的細胞。

科學家想知道，讓干細胞分化為任一種或保持多能性的機制。也有許多的研究試圖逆轉這一過程，使已分化細胞重新編程成為多能性。知道這些過程的所有成員，對于理解干細胞是如何工作的，是至關重要的，并促進再生醫(yī)學的進步。

“我們知道，Nanog以某種方法參與了維持干細胞多能性，現在我們已經知道它所使用的機制了，并且我們可以更好地理解它是如何工作的，” 這項研究的作者之一Lucía Marucci說，她工作于CRG由研究員皮婭·卡斯馬領導的細胞重編程和再生實驗室。“研究這個過程讓我們發(fā)現，不僅Nanog在重編程扮演關鍵的角色，而且也發(fā)現該過程的另一個蛋白質的動力學，其稱為β連環(huán)蛋白。我們現在知道，β-連環(huán)蛋白就像Nanog一樣，在細胞中不斷波動，而不僅僅是在重編程過程中被激活的時候，”這項研究的合作者、來自于同一實驗室的Elisa Pedone補充道。

為了理解和定義這兩種蛋白質的活性參數，研究人員已經開發(fā)出了可以解釋這個動態(tài)的數學模型。該模型可以用于隨著時間的推移以及在不同情況下，理解細胞中的這些蛋白質的行為。

我們談論的是關于干細胞重編程的功能和動力學的一個基本發(fā)現。持續(xù)不斷的更多研究過程為未來藥物帶來巨大的希望。由ICREA研究教授皮婭·卡斯馬領導的實驗室，正在為這方面的知識作出決定性的貢獻。她的小組著手于協(xié)調細胞分化和重編程的基本機制，直到重新編程的具體方法用于修復某些組織損傷。

原文摘要：

β-Catenin Fluctuates in Mouse ESCs and Is Essential for Nanog-Mediated Reprogramming of Somatic Cells to Pluripotency

Lucia Marucci, Elisa Pedone, Umberto Di Vicino, Blanca Sanuy-Escribano, Mark Isalan, Maria Pia Cosma

The Wnt/β-catenin pathway and Nanog are key regulators of embryonic stem cell (ESC) pluripotency and the reprogramming of somatic cells. Here, we demonstrate that the repression of Dkk1 by Nanog, which leads indirectly to β-catenin activation, is essential for reprogramming after fusion of ESCs overexpressing Nanog. In addition, β-catenin is necessary in Nanog-dependent conversion of preinduced pluripotent stem cells (pre-iPSCs) into iPSCs. The activation of β-catenin by Nanog causes fluctuations of β-catenin in ESCs cultured in serum plus leukemia inhibitory factor (serum+LIF) medium, in which protein levels of key pluripotency factors are heterogeneous. In 2i+LIF medium, which favors propagation of ESCs in a ground state of pluripotency with many pluripotency genes losing mosaic expression, we show Nanog-independent β-catenin fluctuations. Overall, we demonstrate Nanog and β-catenin cooperation in establishing naive pluripotency during the reprogramming process and their correlated heterogeneity in ESCs primed toward differentiation.

來源： 生物幫 瀏覽次數：0