诺奖得主PNAS发表重编程新成果

　　多能干细胞是当前干细胞研究的热点，它们可以分化成几乎所有类型的细胞，进而形成各种组织和器官。因此，多能干细胞研究不仅具有重要的理论意义，而且在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。

　　维持和重编程多能性，是干细胞生物学和再生医学领域最重要的问题。细胞多能性受到一些关键转录因子的控制，NANOG就是其中之一。NANOG能够与OCT4、SOX2和其他多能性因子相互作用，在多能性维持中起着核心作用。虽然NANOG蛋白的生理作用已经被广泛研究，但人们还不清楚它的生化和生物物理学特性。

　　加州大学的研究团队获得了人类NANOG同源异形域（homeodomain）与OCT4启动子结合时的晶体结构，并在此基础上找到了能够促进干细胞自我更新和重编程的NANOG突变体。这一成果发表在三月三十日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上，文章的通讯作者是著名学者山中伸弥（Shinya Yamanaka）和Robert J. Fletterick。

　　山中伸弥教授2006年开发了将成体细胞重编程为诱导多能干细胞的方法（iPS），为干细胞研究领域带来了一场革命。他因为这一成就获得了2012年的诺贝尔生理学/医学奖。

　　这项研究中的晶体结构揭示了一些与DNA识别有关的氨基酸残基，它们可能有着重要的功能。研究人员在此基础上引入一系列突变，并对突变蛋白的生物学活性进行分析，最终鉴定了会影响蛋白-DNA互作、蛋白稳定性和小鼠ESC自我更新的关键残基。

　　进一步研究显示，突变NANOG L122A可以增强DNA结合的亲和力和蛋白质的稳定性，促进小鼠ESC的自我更新，并且有助于从始发态多能性（primed state pluripotency）重编程到基态多能性（g ground-state pluripotency）。

　　这项研究为人们展示了关键转录因子的结构和生物物理学信息，可以帮助人们更好的操纵干细胞的行为。