諾獎得主PNAS發表重編程新成果

　　多能干細胞是當前干細胞研究的熱點，它們可以分化成幾乎所有類型的細胞，進而形成各種組織和器官。因此，多能干細胞研究不僅具有重要的理論意義，而且在器官再生、修復和疾病治療方面極具應用價值。

　　維持和重編程多能性，是干細胞生物學和再生醫學領域最重要的問題。細胞多能性受到一些關鍵轉錄因子的控制，NANOG就是其中之一。NANOG能夠與OCT4、SOX2和其他多能性因子相互作用，在多能性維持中起著核心作用。雖然NANOG蛋白的生理作用已經被廣泛研究，但人們還不清楚它的生化和生物物理學特性。

　　加州大學的研究團隊獲得了人類NANOG同源異形域（homeodomain）與OCT4啟動子結合時的晶體結構，并在此基礎上找到了能夠促進干細胞自我更新和重編程的NANOG突變體。這一成果發表在三月三十日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上，文章的通訊作者是著名學者山中伸彌（Shinya Yamanaka）和Robert J. Fletterick。

　　山中伸彌教授2006年開發了將成體細胞重編程為誘導多能干細胞的方法（iPS），為干細胞研究領域帶來了一場革命。他因為這一成就獲得了2012年的諾貝爾生理學/醫學獎。

　　這項研究中的晶體結構揭示了一些與DNA識別有關的氨基酸殘基，它們可能有著重要的功能。研究人員在此基礎上引入一系列突變，并對突變蛋白的生物學活性進行分析，最終鑒定了會影響蛋白-DNA互作、蛋白穩定性和小鼠ESC自我更新的關鍵殘基。

　　進一步研究顯示，突變NANOG L122A可以增強DNA結合的親和力和蛋白質的穩定性，促進小鼠ESC的自我更新，并且有助于從始發態多能性（primed state pluripotency）重編程到基態多能性（g ground-state pluripotency）。

　　這項研究為人們展示了關鍵轉錄因子的結構和生物物理學信息，可以幫助人們更好的操縱干細胞的行為。