Sox2はSox21を介して作用して多能性細胞および分化細胞の転写を調節します

Sox2は、胚および成体幹細胞の重要な転写調節因子です。最近、SOX2は、結腸癌を含む多くの内胚葉がんの癌遺伝子として特定されました。SOX2が他の転写因子と協力して、幹細胞の更新、分化、および再プログラミングを調節する方法に大きな関心があります。しかし、Sox2転写作用の一般的な理解はまだありません。成体細胞のSox2の転写パートナーを決定するために、外部から適用された刺激によって遺伝子発現が誘導されるマウスを生成しました。細胞の代謝回転が迅速である腸の結果を分析しました。OCT4ではなくSOX2発現は、幹細胞の数を具体的に増加させ、内胚葉同一性のマスター調節因子であるCDX2を抑制しました。in vivoの研究では、SoxB遺伝子ファミリーの別のメンバーであるSox21が、腸幹細胞におけるSox2の特定の、即時、および細胞自律標的であることが実証されました。in vitro実験により、Sox21は結腸癌細胞および多能性幹細胞でCdx2を抑制するのに十分であることが示されました。Sox21は、線維芽細胞におけるSox2によって特異的に誘導され、Sox21の阻害が多能性状態への再プログラミングをブロックしました。これらの結果は、Sox21の転写誘導が、広範囲の細胞タイプにおける細胞同一性に対するSox2の効果の迅速かつ一般的なメディエーターであることを示しています。

Sox2 is an important transcriptional regulator in embryonic and adult stem cells. Recently, Sox2 was identified as an oncogene in many endodermal cancers, including colon cancer. There is great interest in how Sox2 cooperates with other transcription factors to regulate stem cell renewal, differentiation, and reprogramming. However, we still lack a general understanding of Sox2 transcriptional action. To determine transcriptional partners of Sox2 in adult cells, we generated mice where gene expression could be induced by an externally applied stimulus. We analyzed the consequences in the intestine where cell turnover is rapid. Sox2 expression, but not Oct4, specifically increased the numbers of stem cells and repressed Cdx2, a master regulator of endodermal identity. In vivo studies demonstrated that Sox21, another member of the SoxB gene family, was a specific, immediate, and cell-autonomous target of Sox2 in intestinal stem cells. In vitro experiments showed that Sox21 was sufficient to repress Cdx2 in colon cancer cells and in pluripotent stem cells. Sox21 was also specifically induced by Sox2 in fibroblasts and inhibition of Sox21 blocked reprogramming to the pluripotent state. These results show that transcriptional induction of Sox21 is a rapid and general mediator of the effects of Sox2 on cell identity in a wide range of cell types.