Noggin的發(fā)現(xiàn)

       Noggin是一種分泌型同二聚體糖蛋白，分泌的Noggin由于與含有肝素的蛋白聚糖結(jié)合而貼近細(xì)胞表面，是骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMPs)的拮抗劑。在脊椎動物中非常保守，因此成熟的人類Noggin與小鼠、大鼠、牛、馬和雞等物種均有較高同源性，在人源基因中定位于染色體17q22，在大鼠和小鼠源中定位于11號染色體上。Noggin首次發(fā)現(xiàn)于1992年非洲爪蟾胚胎發(fā)育的研究中，編碼的一段新多肽可影響非洲爪蟾頭部發(fā)育情況，被命名為Noggin。后在非洲爪蟾的背側(cè)和脊索研究中發(fā)現(xiàn)Noggin高表達(dá)，因此對背部發(fā)育有一定影響。之后在哺乳動物的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中Noggin亦有明顯表達(dá)，深入研究發(fā)現(xiàn)，Noggin可以特異性結(jié)合和抑制BMPs，在胚胎早期發(fā)育，四肢形成和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中起重要作用，同時針對BMPs拮抗作用，影響機體骨，軟骨和關(guān)節(jié)等正常發(fā)育。

圖1：Noggin結(jié)構(gòu)核心體與BMP受體結(jié)合示意圖（源自參考文獻(xiàn)）

 

Noggin信號途徑

        由于多信號通路共同作用，干細(xì)胞會多向分化維持機體穩(wěn)態(tài)并發(fā)揮干細(xì)胞作用。Noggin涉及常見相關(guān)調(diào)節(jié)信號通路有Wnt信號通路，BMP信號通路和Shh信號通路等。Noggin基因?qū)MP信號通路存在反饋性抑制機制，而對Wnt信號通路為反饋性激活機制。BMP信號通路中抑制劑Noggin介導(dǎo)BMP表達(dá)的抑制引起Shh信號表達(dá)。

 

圖2：Noggin與信號通路簡圖

 

       Noggin屬于可分泌的蛋白質(zhì)，與TGF-α家族的配體結(jié)合并通過抑制它們獲得信號傳導(dǎo)受體來調(diào)節(jié)它們的活性。隨著BMP及其各自組織靶點的深入了解，對Noggin功能的理解也在加強。Noggin最初被鑒定為BMP-4拮抗劑，為正確形成頭部和其他背部結(jié)構(gòu)起到重要作用。因此，Noggin與某些BMP如BMP-4具有高親和力，而與BMP-7的親和力較低，另外與BMP-2，BMP-13和BMP-14均有高相關(guān)性。在骨骼發(fā)育過程中，Noggin阻止軟骨細(xì)胞增生，進而調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)的正常形成。Noggin在成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍組織(如肺）在一定條件下培養(yǎng)人胚胎干細(xì)胞(hESC)或神經(jīng)干細(xì)胞時，添加Noggin拮抗BMP活性可以使干細(xì)胞增殖，同時保持其未分化狀態(tài)，或者分化為多巴胺能神經(jīng)元。在Noggin缺失小鼠中，BMP活性增強引起一系列發(fā)育異常，包括神經(jīng)管形成失敗、毛囊發(fā)育遲緩、軸向骨骼畸形和關(guān)節(jié)病變等。

表：BMP家族與Noggin表達(dá)概述

Noggin與類器官

       2021年，類器官被列為“十四五”國家重點研發(fā)計劃重點專項。類器官如此火熱，其獲得方式成為目前關(guān)注的焦點。類器官培養(yǎng)中最經(jīng)典的細(xì)胞因子培養(yǎng)方案為 WNER（分別代表：Wnt-3a、Noggin、EGF 和 R-Spondins），這 4 種因子的增減組合可以適用于幾乎所有的類器官培養(yǎng)實驗，Noggin作為Wnt信號通路和BMP信號重要調(diào)節(jié)因子，在多方面發(fā)揮作。在小腸類器官、胃類器官、肝臟類器官、肺類器官、胰腺類器官、前列腺類器官，乳腺類器官、腦類器官等培養(yǎng)中Noggin均為最基礎(chǔ)的類器官培養(yǎng)因子之一。

 

圖3：Noggin應(yīng)用培養(yǎng)示意圖（源自參考文獻(xiàn)）

 

Noggin重組蛋白產(chǎn)品

Noggin作為類器官培養(yǎng)中最經(jīng)典的生長因子培養(yǎng)方案中的重要組成，其高活性、批次間穩(wěn)定和無污染是類器官實驗成功的關(guān)鍵，所以高質(zhì)量的細(xì)胞因子對于類器官的培養(yǎng)必不可少！為助力科研和藥企人員針對Noggin在類器官形成，以及靶點蛋白在抗體藥物中的臨床應(yīng)用研究，YEASEN推出Noggin高活性蛋白產(chǎn)品，助力您在Noggin機制方面的研究或其潛在臨床價值的探索。

 

相關(guān)產(chǎn)品

 

貨號	產(chǎn)品名稱
92528ES08	Recombinant Human Noggin
92274ES60	Recombinant Human RSPO1,His
92708ES60	Recombinant Human EGF
92276ES10	Recombinant Human Wnt -3a protein

 

參考文獻(xiàn)

 

1. Krause C , Guzman A , Knaus P . Noggin[J]. International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2011, 43(4):478-481.

2. Fatehullah A ,  Tan S H ,  Barker N . Organoids as an in vitro model of human development and disease[J]. Nature Cell Biology, 2016, 18(3):246-254.