Rex1
| ZFP42- | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , REX1, ZNF754, REX-1, zfp-42, Rex1, ZFP42 zinkfingerprotein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Externa ID :n | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rex1 (Zfp-42) är en känd markör för pluripotens och finns vanligtvis i odifferentierade embryonala stamceller . Förutom att vara en markör för pluripotens är dess reglering också avgörande för att upprätthålla ett pluripotent tillstånd. När cellerna börjar differentiera nedregleras Rex1 kraftigt och abrupt.
Upptäckt
Rex1 upptäcktes av Hosler, BA et al. 1989 när man studerade F9 murina teratocarcinom stamceller . De fann att dessa teratokarcinomstamceller uttryckte höga nivåer av Rex1 och att de liknade pluripotenta stamceller i den inre cellmassan (ICM). Hosler, BA et al. fann att dessa teratokarcinomstamceller, när de var i närvaro av retinsyra (RA), differentierade till icke-tumorogena celler som liknar extraembryonala endoderm från tidiga musembryon. De kunde isolera nukleotidsekvensen för Rex1 genom att använda differentiell hybridisering av en F9-cell. De döpte den till Rex1 för reducerat uttryck 1 eftersom det fanns en stadig minskning av dess mRNA- nivåer inom 12 timmar efter tillsats av RA.
Strukturera
Rex1 är ett protein som hos människor kodas av ZFP42 -genen . Rex1-proteinet är 310 aminosyror långt och har fyra tätt placerade zinkfingrar på 188–212, 217–239, 245–269 och 275–299.
p38 MAPK & mesenkymala stamceller
Rex1 har visat sig vara avgörande för att upprätthålla proliferativt tillstånd i mesenkymala stamceller (MSC), samtidigt som det förhindrar differentiering. Både MSC från navelsträngsblod och fett -MSC uttrycker höga nivåer av Rex1, medan benmärgs -MSC uttryckte låga nivåer av Rex1. Spridningshastigheter är starkt korrelerade med Rex1-uttrycksnivåer, vilket betyder att högt Rex1-uttryck är korrelerat med höga nivåer av spridning. MSC:erna med svagt Rex1-uttryck har aktiverat p38 MAPK och höga uttrycksnivåer av MKK3 . Således är Rex1-uttryck omvänt korrelerat med p38 MAPK- aktivering och positivt korrelerat med höga proliferationshastigheter. Rex1 visade sig hämma MKK3 -uttryck, vilket aktiverar p38 MAPK . Aktiverad p38 MAPK hämmar i sin tur proliferation. Rex1 visade sig också hämma NOTCH och STAT3 , två transkriptionsfaktorer som leder till differentiering. Därför tillåter Rex1-uttryck höga nivåer av proliferation och förhindrar differentiering genom ett nätverk av olika transkriptionsfaktorer och proteinkinaser.
Embryonutveckling
Vävnadsavledning
Under embryogenes separeras den inre cellmassan (ICM) från trofoblasten . Stamceller som härrör från ICM och trophectoderm har visat sig uttrycka höga nivåer av Oct3/4 och Rex1. När ICM mognar och börjar bilda epiblasten och den primitiva ektodermen har cellerna i ICM visat sig vara en heterogen population, med varierande nivåer av Rex1-uttryck. Rex1 − /Oct3/4 − utlöser trophectoderm differentiering, medan Rex1 + /Oct3/4 + celler övervägande differentierar till primitiv endoderm och mesoderm . Rex1- /Oct3/4 + -celler differentierar sig också till celler av primitiv ektoderm, den somatiska celllinjen .
Genkontroll
Studier har visat att PEG3 och Nespas är nedströmsmål för Rex1. Rex1 kan kontrollera uttrycket av Peg3 via epigenetiska förändringar. YY1 har visat sig vara involverad i att sätta upp DNA- metylering på moderns allel av PEG3 under oogenes . Rex1 visade sig skydda den faderliga allelen från att bli metylerad och hålla PEG3 -genen ometylerad under tidig embryogenes. Rex1 uppvisar genkontroll vid utveckling av embryon via sin epigenetiska kontroll på gener som PEG3 , som har identifierats spela en nyckelroll i fostrets tillväxthastighet
Uttryck i vuxna vävnader
Den enda vuxna vävnaden Rex1 har identifierats i är testiklarna . Med användning av in situ hybridisering fastställdes att spermatocyterna i de mer inre skikten av testiklarna uttrycker Rex1. Således är de manliga könscellerna som genomgår meios de specifika cellerna i testiklarna som uttrycker Rex1. Det har dock inte observerats att Rex1 uttrycks i de kvinnliga könscellerna.
Rex1-interaktioner med andra transkriptionsfaktorer
Rex1 deltar i ett nätverk av transkriptionsfaktorer som alla arbetar för att reglera varandra via olika uttrycksnivåer.
Nanog
Nanog - proteinet har visat sig vara en transkriptionell aktivator för Rex-1- promotorn, som spelar en nyckelroll för att upprätthålla Rex1 -uttryck. Nedbrytning av Nanog i embryonala stamceller resulterar i en minskning av Rex-1 -uttryck, medan påtvingat uttryck av Nanog stimulerar Rex-1- uttryck. Nanog reglerar transkriptionen av Rex1 genom 2 starka transaktiveringsdomäner på C-terminalen som krävs för att aktivera Rex1- promotom .
HACK
Rex1 har visat sig hämma uttrycket av NOTCH och på så sätt förhindra differentiering.
STAT3
Rex1 har visat sig hämma uttrycket av STAT3 , vilket förhindrar differentiering.
Sox2
Kooperativ reglering av Rex1 ses med Sox2 och Nanog .
3/4 okt
Oct3/4 kan både undertrycka och aktivera Rex1-promotorn. I celler som redan uttrycker höga nivåer av Oct3/4, kommer exogent transfekterade Oct3/4 att leda till förtrycket av Rex1. Men i celler som inte aktivt uttrycker Oct3/4 , kommer en exogen transfektion av Oct3/4 att leda till aktivering av Rex1. Detta innebär en dubbel regleringsförmåga av oktober 3/4 på Rex1. Vid låga nivåer av Oct3/4- proteinet aktiveras Rex1-promotorn, medan vid höga nivåer av Oct3/4-proteinet är Rex1-promotorn undertryckt.
Vidare läsning
- Brandenberger R, Wei H, Zhang S, Lei S, Murage J, Fisk GJ, et al. (juni 2004). "Transkriptomkarakterisering belyser signalnätverk som styr mänsklig ES-celltillväxt och differentiering". Natur Bioteknik . 22 (6): 707–716. doi : 10.1038/nbt971 . PMID 15146197 . S2CID 27764390 .
- Moriscot C, de Fraipont F, Richard MJ, Marchand M, Savatier P, Bosco D, et al. (april 2005). "Mänskliga mesenkymala stamceller från benmärg kan uttrycka insulin och viktiga transkriptionsfaktorer för den endokrina bukspottkörtelns utvecklingsväg vid genetisk och/eller mikromiljömanipulation in vitro. " Stamceller . 23 (4): 594–603. doi : 10.1634/stemcells.2004-0123 . PMID 15790780 . S2CID 3262995 .
- Mongan NP, Martin KM, Gudas LJ (december 2006). "Den förmodade mänskliga stamcellsmarkören, Rex-1 (Zfp42): strukturell klassificering och uttryck i normala humana epitel- och karcinomcellkulturer". Molekylär karcinogenes . 45 (12): 887–900. doi : 10.1002/mc.20186 . PMID 16865673 . S2CID 23613555 .
- Roche S, Richard MJ, Favrot MC (maj 2007). "Oct-4, Rex-1 och Gata-4 expression i human MSC ökar differentieringseffektiviteten men inte hTERT expression" ( PDF) . Journal of Cellular Biochemistry . 101 (2): 271–280. doi : 10.1002/jcb.21185 . PMID 17211834 . S2CID 44892102 .
- Rezende NC, Lee MY, Monette S, Mark W, Lu A, Gudas LJ (augusti 2011). "Rex1 (Zfp42) nollmöss visar nedsatt testikelfunktion, onormal testikelmorfologi och avvikande genuttryck" . Utvecklingsbiologi . 356 (2): 370–382. doi : 10.1016/j.ydbio.2011.05.664 . PMC 3214085 . PMID 21641340 .