人体中有一些被称为多能干细胞的细胞，尚未专门从事特定的生物学功能。这些细胞保持成为生物体中任何可能的细胞类型的潜力。多能干细胞在诸如其特性的再生和移植医学等领域表现出了很大的希望，包括无限的自我更新。蛋白质Nanog是多能干细胞的细胞标记物，也是将专用细胞重置为幼稚的未经训练的干细胞的必要成分。人类纳米（Numnog）如何完成这一壮举仍然是一个谜。

贝勒医学学院与合作机构的研究人员在《杂志》中报告自然细胞生物学深入了解人类纳米nog如何促进细胞多能力激活的机制。团队发现Nanog的“超级粘性”使其能够以非常低的浓度形成大型聚集体。这些聚集体与染色质 - DNA和蛋白质的串线相互作用，这些蛋白质和蛋白质的线圈形成携带细胞遗传信息的染色体 - 以激活多能状态的方式重塑基因组景观。

“将专业细胞重置为多能状态需要大量重新组织染色质和基因表达的变化 - 打开涉及多能性的基因并关闭指定专门细胞的基因，”约瑟芬·费雷昂（Josephine Ferreon）博士，助理教授药理学与化学生物学和成员Dan L Duncan综合癌症中心在贝勒。“此外，协调的基因激活通常需要将DNA元素带到更接近启用基因表达的DNA元素。我们发现Nanog的特性 - 其自然松软，柔性的3D形状和类似于类似prion的蛋白质的C末端尾巴 - 使其能够实现这一目标。”

研究纳米构成重大挑战

Nanog的高度倾向和汇总的趋势对需要高蛋白质浓度的传统合奏技术提出了一个问题。为了研究这种非常具有挑战性的蛋白质，该团队采用了高度敏感的荧光方法。

“在这项研究中，我们应用了单分子和荧光波动显微镜技术，我们可以看到两个分子是否相互相互作用。实验以很小的浓度进行，皮摩尔至纳摩尔，我们通常可以避免聚集并研究高度聚集的蛋白质。”艾伦·克里斯·费雷昂博士，贝勒的药理学与化学生物学助理教授。“但是，由于纳米，即使在极低的浓度下，我们仍然检测到聚集。但是，我们能够证明Nanog聚集实际上对于其作为主转录因子的功能和DNA桥接的介体至关重要。这种现象可能是Nanog独有的。”

“我们认为这种现象是纳米表达是建立多能性的关键的原因。当Nanog的水平较低时，细胞很容易区分，并且当其水平高时，就可以实现和维护地面多能状态或“完全重置”。”

纳米骨料与淀粉样蛋白的骨料相似，淀粉样蛋白可用于阿尔茨海默氏病和其他神经退行性疾病。但是，在Nanog的情况下，聚集体与有害状况无关，而与必不可少的细胞过程（细胞多能的激活）相关。越来越多的科学证据表明，并非所有淀粉样蛋白都是有害的，有些淀粉样蛋白可能相当起作用。发现越来越多的淀粉样蛋白样蛋白样蛋白是细胞功能的分子参与者，例如基因表达，染色质凝结和细胞信号传导。

研究人员认为，纳米的作用就像是一种分子胶，可以引发和稳定对多能状态重要的关键染色质相互作用。Nanog的聚合行为还解释了其作为分子“枢纽”蛋白的作用及其与许多重要的染色质调节剂的相互作用，这些调节剂参与打开染色质并识别和修饰特定的染色质区域。

约瑟芬·弗雷恩（Josephine Ferreon）博士说：“将来，我们希望更多地了解纳米族及其风格的区域在招募或与重要转录因子，共激活因子和表观遗传调节剂合作以重塑基因组景观方面的作用。”

这项工作的其他贡献者包括Kyoung-jae Choi，我的Diem Quan，Chuangye Qi，Joo-Hyung Lee，Phoebe S. Tsoi，Mahla Zahabiyon，Aleksandar Bajic，Liya Hu，B.V.V. V. V. V. Venkataram Prasad，Shih-Chu Jeff Jeff Liao和liabe and liabe and weenbeb liabe。

参考：Choi KJ，Quan MD，Qi C等。Nanog Prion样装配介导DNA桥接，以促进染色质重组和多能的激活。NAT细胞生物。2022. doi：10.1038/S41556-022-00896-X

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