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POU5F1
Estructuras disponibles
PDBBúsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Lista de códigos de identificación de PDB

1OCP , 3L1P

Identificadores
AliasPOU5F1 , OCT3, OCT4, OTF-3, OTF3, OTF4, Oct-3, Oct-4, POU clase 5 homeobox 1
Identificaciones externasOMIM : 164177 MGI : 101893 HomoloGene : 8422 GeneCards : POU5F1
Ubicación de genes ( humanos )
Chromosome 6 (human)
Chr.Cromosoma 6 (humano) [1]
Chromosome 6 (human)
Genomic location for POU5F1
Genomic location for POU5F1
Banda6p21.33Comienzo31.164.337 pb [1]
Final31.180.731 pb [1]
Ubicación de genes ( ratón )
Chromosome 17 (mouse)
Chr.Cromosoma 17 (ratón) [2]
Chromosome 17 (mouse)
Genomic location for POU5F1
Genomic location for POU5F1
Banda17 B1 | 17 18,69 cmComienzo35.506.018 pb [2]
Final35.510.772 pb [2]
Patrón de expresión de ARN
PBB GE POU5F1 208286 x at fs.png

PBB GE POU5F1 210265 x at fs.png

PBB GE POU5F1 210905 x at fs.png
Más datos de expresión de referencia
Ontología de genes
Función molecular• la unión al ADN
• de unión a ADN específica de secuencia
• miARN unión
• GO: 0001131, GO: 0001151, GO: 0001130, GO: 0001204 actividad del factor de transcripción de unión a ADN
• factor de transcripción de unión
• GO: región 0000975 transcripción reguladora en cis de unión
• GO : 0001948 unión a proteínas
• GO: 0001078, GO: 0001214, GO: 0001206 Actividad represora de la transcripción de unión al ADN, específica de la ARN polimerasa II
• GO: 0001200, GO: 0001133, GO: 0001201 Actividad del factor de transcripción de unión al ADN, ARN polimerasa II -específico
• Unión de ubiquitina proteína ligasa
• Unión de ARN
Componente celular• citoplasma
• citosol
• complejo regulador de la transcripción
• nucleoplasma
• núcleo
• mitocondria
Proceso biológico• regulación de la transcripción, plantilla de ADN
• mantenimiento de la población de células madre somáticas
• regulación negativa del silenciamiento génico por miARN
• compromiso del destino celular involucrado en la formación de la capa germinal primaria
• especificación del destino de la célula endodérmica
• morfogénesis de la estructura anatómica
• transcripción del ARNm por la ARN polimerasa II
• regulación de la división celular asimétrica
• regulación negativa de la transcripción por la ARN polimerasa II
• transcripción por la ARN polimerasa II
• transcripción, plantilla de ADN
• regulación del ensamblaje de heterocromatina dependiente de la metilación del ADN
• desarrollo de organismos multicelulares
• determinación del destino de las células cardíacas
• respuesta a la herida
• vía de señalización de BMP implicada en la inducción del corazón
• regulación de la expresión génica
• regulación de la inducción del corazón mediante la regulación de la vía de señalización de Wnt canónica
• desarrollo de blastocistos
• regulación positiva de la transcripción por la ARN polimerasa II
• regulación positiva de la transducción de la señal de la proteína SMAD
Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entrez

5460

18999

Ensembl
ENSG00000230336
ENSG00000206454
ENSG00000204531
ENSG00000237582
ENSG00000229094

ENSG00000233911
ENSG00000235068

ENSMUSG00000024406

UniProt

Q01860

P20263

RefSeq (ARNm)

NM_203289
NM_001173531
NM_001285986
NM_001285987
NM_002701

NM_001252452
NM_013633

RefSeq (proteína)
NP_001167002
NP_001272915
NP_001272916
NP_002692
NP_976034

NP_001272915.1

NP_001239381
NP_038661

Ubicación (UCSC)Crónicas 6: 31,16 - 31,18 MbCrónicas 17: 35,51 - 35,51 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
Wikidata
Ver / editar humanoVer / Editar mouse

Oct-4 ( octámero de unión a factor de transcripción 4), también conocido como POU5F1 ( dominio POU , clase 5, factor de transcripción 1), es una proteína que en los humanos está codificada por el POU5F1 gen . [5] Oct-4 es un factor de transcripción de homeodominio de la familia POU . Participa de manera crítica en la autorrenovación de células madre embrionarias indiferenciadas . [6] Como tal, se utiliza con frecuencia como marcador de células indiferenciadas. La expresión del 4 de octubre debe regularse estrechamente; demasiado o muy poco provocará la diferenciación de las células.[7]

El factor de transcripción de unión al octamer 4, OCT-4, es una proteína del factor de transcripción que está codificada por el gen Pou5f1 y es parte de la familia POU (Pit-Oct-Unc). [8] OCT-4 consiste en un motivo octámero, una secuencia de ADN particular de AGTCAAAT que se une a sus genes diana y activa o desactiva ciertas expresiones. Estas expresiones genéticas conducen luego a cambios fenotípicos en la diferenciación de células madre durante el desarrollo de un embrión de mamífero. [9] Desempeña un papel vital en la determinación del destino tanto de las células de masa interna como de las células madre embrionarias y tiene la capacidad de mantener la pluripotencia durante todo el desarrollo embrionario. [10]Recientemente, se ha observado que OCT-4 no solo mantiene la pluripotencia en las células embrionarias, sino que también tiene la capacidad de regular la proliferación de células cancerosas y se puede encontrar en varios cánceres, como tumores de células germinales de páncreas, pulmón, hígado y testículo en células germinales adultas. . [11] Otro defecto que puede tener este gen es el crecimiento displásico en los tejidos epiteliales que es causado por la falta de OCT-4 dentro de las células epiteliales. [12]

Expresión y función [ editar ]

El factor de transcripción Oct-4 es inicialmente activo como factor materno en el ovocito y permanece activo en los embriones durante todo el período de preimplantación. La expresión de Oct-4 se asocia con un fenotipo y tumores indiferenciados. [13] La eliminación de genes del 4 de octubre promueve la diferenciación , lo que demuestra el papel de estos factores en la autorrenovación de las células madre embrionarias humanas. [14] Oct-4 puede formar un heterodímero con Sox2 , de modo que estas dos proteínas se unen al ADN. [15]

Los embriones de ratón que son deficientes en Oct-4 o tienen niveles bajos de expresión de Oct-4 no logran formar la masa celular interna , pierden pluripotencia y se diferencian en trofectodermo . Por lo tanto, el nivel de expresión de Oct-4 en ratones es vital para regular la pluripotencia y la diferenciación celular temprana, ya que una de sus funciones principales es evitar que el embrión se diferencie.

Ortólogos [ editar ]

Los ortólogos del 4 de octubre en humanos y otras especies incluyen:

EspeciesEntrez GeneIDCromosomaLocalizaciónRefSeq (ARNm)RefSeq (proteína)
Mus musculus (ratón)1899917,17 B1; 17 19,23 cmNC_000083.4, 35114104..35118822 (Plus Strand)NM_013633.1NP_038661.1
Homo sapiens (humano)54606, 6p21.31NC_000006.10, 31246432-31240107 (cadena menos)NM_002701.3NP_002692.2 (isoforma de longitud completa)
NP_002692.1 (isoforma truncada N-terminal)
Rattus norvegicus (rata)29456220NW_001084776, 650467-655015 (cadena negativa)NM_001009178NP_001009178
Danio rerio (pez cebra)30333321NC_007127.1, 27995548-28000317 (cadena negativa)NM_131112NP_571187

Estructura [ editar ]

Oct-4 contiene los siguientes dominios proteicos :

DominioDescripciónLongitud (AA)
Dominio de POUEncontrado en factores de transcripción Pit-Oct-Unc75
HomeodominioDominios de unión al ADN implicados en la regulación transcripcional de procesos clave del desarrollo eucariótico; puede unirse al ADN como monómeros o como homodímeros y / o heterodímeros de una manera específica de secuencia.59

Implicaciones en la enfermedad [ editar ]

Oct-4 se ha implicado en la tumorigénesis de células germinales adultas. Se ha descubierto que la expresión ectópica del factor en ratones adultos provoca la formación de lesiones displásicas de la piel y el intestino. La displasia intestinal resultó de un aumento en la población de células progenitoras y la regulación positiva de la transcripción de β-catenina a través de la inhibición de la diferenciación celular. [dieciséis]

Pluripotencia en el desarrollo embrionario [ editar ]

Modelo animal [ editar ]

En 2000, Niwa et al. utilizaron expresión y represión condicional en células madre embrionarias murinas para determinar los requisitos de Oct-4 en el mantenimiento de la potencia del desarrollo. [7] Aunque la determinación transcripcional a menudo se ha considerado como un sistema de control binario de encendido y apagado, encontraron que el nivel preciso de Oct-4 gobierna 3 destinos distintos de las células madre embrionarias. Un aumento en la expresión de menos de 2 veces causa la diferenciación en endodermo primitivo.y mesodermo. Por el contrario, la represión de Oct-4 induce la pérdida de pluripotencia y la desdiferenciación al trofectodermo. Por lo tanto, se requiere una cantidad crítica de Oct-4 para mantener la autorrenovación de las células madre, y la regulación hacia arriba o hacia abajo induce programas de desarrollo divergentes. Los cambios en los niveles del 4 de octubre no promueven de forma independiente la diferenciación, sino que también están controlados por los niveles de Sox2 . Una disminución de Sox2 acompaña al aumento de los niveles de Oct-4 para promover un destino mesendodérmico, con Oct-4 inhibiendo activamente la diferenciación ectodérmica. Los niveles reprimidos de Oct-4 que conducen a la diferenciación ectodérmica van acompañados de un aumento de Sox2, que inhibe eficazmente la diferenciación mesendodérmica. [17] Niwa y col. sugirió que sus hallazgos establecieron un papel para el 4 de octubre como unregulador maestro de la pluripotencia que controla el compromiso del linaje e ilustró la sofisticación de los reguladores transcripcionales críticos y la consiguiente importancia de los análisis cuantitativos.

Los factores de transcripción Oct-4, Sox2 y Nanog son parte de una compleja red reguladora con Oct-4 y Sox2 capaces de regular directamente Nanog uniéndose a su promotor, y son esenciales para mantener el estado indiferenciado autorrenovable de la masa celular interna. del blastocisto, líneas de células madre embrionarias [18] (que son líneas celulares derivadas de la masa celular interna) y células madre pluripotentes inducidas. [15] Si bien se ha demostrado que la regulación ascendente y descendente diferencial de Oct-4 y Sox2 promueve la diferenciación, la regulación descendente de Nanog debe ocurrir para que la diferenciación proceda. [17]

Papel en la reprogramación [ editar ]

Oct-4 es uno de los factores de transcripción utilizados para crear células madre pluripotentes inducidas (iPSC), junto con Sox2 , Klf4 y, a menudo, c- Myc (OSKM) en ratones, [19] [20] [21] demostrando su capacidad para inducir un estado similar a una célula madre embrionaria. Estos factores a menudo se denominan " factores de reprogramación de Yamanaka ". Este efecto de reprogramación también se ha observado con los factores de reprogramación de Thomson , que revierten las células de fibroblastos humanos en iPSC hasta el 4 de octubre, junto con Sox2, Nanog y Lin28 . El uso de factores de reprogramación de Thomson evita la necesidad de sobreexpresar c-Myc, un oncogén.[22] Más tarde se determinó que solo dos de estos cuatro factores, Oct4 y Klf4, eran suficientes para reprogramar las células madre neurales adultas de ratón. [23] Finalmente, se demostró que un solo factor, el 4 de octubre, era suficiente para esta transformación. [24] Además, aunque Sox2, Klf4, y cMyc podrían ser sustituidos por sus respectivos miembros de la familia, parientes más cercanos de Oct4, OCT1 y Oct6 , no inducen la pluripotencia, demostrando así la exclusividad de Oct4 entre POU factores de transcripción. [25]Sin embargo, más tarde se demostró que Oct4 podría omitirse por completo del cóctel Yamanaka, y los tres factores restantes, Sox2, Klf4 y cMyc (SKM) podrían generar iPSC de ratón con un potencial de desarrollo dramáticamente mejorado. [26] Esto sugiere que el 4 de octubre aumenta la eficiencia de la reprogramación, pero disminuye la calidad de las iPSC resultantes.

En células madre embrionarias [ editar ]

  • En experimentos in vitro de células madre embrionarias de ratón, el Oct-4 se ha utilizado a menudo como marcador de la madre, ya que las células diferenciadas muestran una expresión reducida de este marcador.
  • Oct3 / 4 puede reprimir y activar el promotor de Rex1 . En las células que ya expresan un alto nivel de Oct3 / 4, el Oct3 / 4 transfectado exógenamente conducirá a la represión de Rex1. [27] Sin embargo, en las células que no expresan activamente Oct3 / 4, la transfección exógena de Oct3 / 4 conducirá a la activación de Rex1. [27] Esto implica una capacidad reguladora dual de Oct3 / 4 en Rex1. A niveles bajos de la proteína Oct3 / 4, el promotor Rex1 se activa, mientras que a niveles altos de la proteína Oct3 / 4, el promotor Rex1 está reprimido.
  • Oct4 contribuye al ciclo celular rápido de los CES mediante la promoción de la progresión a través de la fase G1 , específicamente a través de la inhibición de la transcripción de quinasa dependientes de ciclina inhibidores tales como p21 . [28]
  • La eliminación de CRISPR-Cas9 del gen en células madre embrionarias humanas demostró que Oct-4 es esencial para el desarrollo después de la fertilización. [29]

En células madre adultas [ editar ]

Varios estudios sugieren un papel del 4 de octubre en el mantenimiento de la capacidad de autorrenovación de las células madre somáticas adultas (es decir, células madre del epitelio, médula ósea, hígado, etc.). [30] Otros científicos han presentado evidencia de lo contrario, [31] y descartan esos estudios como artefactos de cultivo in vitro , o interpretan el ruido de fondo como una señal, [32] y advierten sobre los pseudogenes del 4 de octubre que dan una detección falsa del 4 de octubre. expresión. [33] El 4 de octubre también se ha implicado como marcador de células madre cancerosas . [34] [35]

Ver también [ editar ]

  • Potenciador
  • Histona
  • Caja Pribnow
  • Polimerasa de ARN
  • Red reguladora de genes

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • 4 de octubre + Transcripción + Factor en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. (MeSH)
  • FactorBook POU5F1
  • Generación de células iPS a partir de MEFS mediante la expresión forzada de Sox-2, Oct-4, c-Myc y Klf4