4.3.2SOX2は、マウスPGCの発生に必要な重要な多能性TFであるが、マウスおよびヒトにおけるヒト生殖系列
SOX2は、SOX1、SOX2およびSOX3を含むTFsのSOXB1ファミリーに属している(Pevny&Lovell-Badge,1997;Schepers etアル ら，２ ０ ０ ２；内川ら，２ ０ ０ ２；内川ら，２ ０ ０ ３；, 1999). ＳＯＸＢ１Ｔｆは、発達中の神経胚葉に大部分関与している（Ｕｃｈｉｋａｗａ ｅ ｔ ａ ｌ．,1999;Wood&Episkopou,1999)。 ＳＯＸ２は、移植前の胚で発現される唯一のＳＯＸＢ ＴＦであり、ここで、４Ｃ〜６Ｃマウス胚の核に限定される前に、接合体の細胞質に最初に局在する（Ａｖｉｌｉｏｎ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ３；Ｋｅｒａｍａｒｉ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2010). 単細胞転写分析は、Ｓｏｘ２発現が、ＩＣＭを形成するであろう１ ６Ｃ桑実胚の内部細胞と関連していたことを示している（図１ ０Ａ）。 1)(Guo et al., 2010). ヒト胚において、ＳＯＸ２転写物の濃縮は、８Ｃ ｍｏｒｕｌａｅにおいて少し後に検出され、おそらくそれらの長期化したＺＧＡの属性であった（Ｂｌａｋｅｌｅｙ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2015).
SOX2はmESC多能性を維持する上で不可欠であり、OCT4の下流に作用する（Masui et al. 2007;Niwa,Masui,Chambers,Smith,&Miyazaki,2002;Wong et al., 2016). しかし、hESCsにおけるノックダウン研究は、SOX2がOCT4によって促進されるプリミティブストリーク様の同一性を阻害する多能性TFsの系統調節役割を示唆した（Wang,Oron,Nelson,Razis,&Ivanova,2012）。 実際に、Ｓｏｘ２およびＯＣＴ４は、ＭＥＳＣを分化させる際に、それぞれ、神経外胚葉および中胚葉系統と徐々に分離し、会合する（Ｔｈｏｍｓｏｎ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ １）、ｈＥＳＣのプライミング多能性状態と一致する（Ｎｉｃｈｏｌｓ＜２ ４ ８ ３＞Ｓｍｉｔｈ、２ ０ ０ ９）。
mESCsにおけるクロマチン免疫沈降（ChIP）研究は、SOX2が多能性関連遺伝子のコホートに近接してゲノムDNA上のOCT4およびNANOGと共局在することを明らかにした（Chen et al. ら，２ ０ ０ ８；Ｋｉｍ，Ｃｈｕ，Ｓｈｅｎ，Ｗａｎｇ，＜２ ４ ８ ３＞Ｏｒｋｉｎ，２ ０ ０ ８；Ｌｏｈ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ６；Ｍａｒｓｏｎ ｅ ｔ ａ ｌ． ＴｓｉｘおよびＲｎｆ１ ２のようなＸ染色体不活性化に関与する遺伝子を含む（Ｎａｖａｒｒｏ，Ｍｏｆｆａｔ，Ｍｕｌｌｉｎ，＜２ ４ ８ ３＞Ｃｈａｍｂｅｒｓ，２ ０ １ １；Ｎａｖａｒｒｏ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2010). Ｍｏｔｉｆ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙは、多くの多能性関連遺伝子の近接内に特定の配向（Ｏｃｔ−Ｓｏｘモチーフとして知られる）で配置された八量体およびＳｏｘ結合部位を含む複合配列を同定した（Ｃｈｅｎ ｅ ｔ ａ ｌ． 2008;近藤&Kamachi,2010;Loh et al., 2006). これらの多能性関連マーカーの多くは、実際には、ＳＯＸ２およびＯＣＴ４の協調的転写活性化によって制御される（Ａｍｂｒｏｓｅｔｔｉ，Ｂａｓｉｌｉｃｏ，＜２ ４ ８ ３＞Ｄａｉｌｅｙ，１ ９ ９ ７；Ｃｈｅｗ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ５；黒田ら，２ ０ ０ ６； ら，２ ０ ０ ５；Ｎａｋａｔａｋｅ ｅ ｔ ａ ｌ．,2006;西本,福島,奥田,&村松,1999; 奥村-中西,斎藤,丹羽,&石川,2005;Rodda et al. ら，２ ０ ０ ５；Ｔｏｋｕｚａｗａ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ３；Ｔｏｍｉｏｋａ ｅ ｔ ａ ｌ．,2002;Yuan,Corbi,Basilico,&Dailey,1995)。 この概念は、ＨＥＳＣにおけるＣｈｉｐ研究とほぼ一致する（Ｂｏｙｅｒ ｅ ｔ ａ ｌ． ＭＥＳＣｓよりもＭＥＰＩＳＣｓに類似性を示す（Ｍａｔｓｕｄａ ｅ ｔ ａ ｌ．，２ ０ ０ ５）。, 2017). これらの観察は、マウスとヒトの多能性におけるSOX2のコア調節機能は、主に同等であることを示しています。＜４ ６ １ １＞＜５ ２ ８ １＞＜８ １ １＞ＳＯＸ２のＨＭＧドメインは、ＳＯＸ１ ７と同様に、コンセンサス配列５’−（Ａ／Ｔ）（Ａ／Ｔ）ＣＡＡＡＧ−３’でｄｎａの副溝に結合する（Ｂｏｗｌｅｓ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2000). SOXB1およびSOXF TFsがかなり類似したモチーフ配列に結合するという観察は、SOX TFsが一般的にかなり一般的なSOXモチーフに非特異的に結合し、それらの機能は主に組織特異的因子との相互作用によって付与されることを示している（Kondoh&Kamachi、2010）。 SOX2のC末端ドメインには、トランス活性化ドメイン内にセリンが豊富な領域が含まれています（Ambrosetti,Schöler,Dailey,&Basilico,2000; Nowling,Johnson,Wiebe,&Rizzino,2000). このセリンに富む領域は、ＭＥＳＣ中のＮＡＮＯＧとの直接的な物理的相互作用のために重要であるトリプルリピートモチーフを含む（Ｇａｇｌｉａｒｄｉ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2013). ＨＭＧドメイン自体は、ＤＮＡ上のＯＣＴ４のＰＯＵ特異的（ＰＯＵＳ）ドメインと相互作用し、この相互作用界面は、ＨＭＧ上の５つのアミノ酸残基を含む（図１）。 2)(Ambrosetti et al. ら，１ ９ ９ ７；Ｃｈａｍｂｅｒｓ＜２ ４ ８ ３＞Ｔｏｍｌｉｎｓｏｎ，２ ０ ０ ９；Ｒｅｍｅｎｙｉ ｅ ｔ ａ ｌ． ら，２ ０ ０ ３；Ｗｉｌｌｉａｍｓ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2004)
図1.1.1. 2. SOX2およびSOX17HMGドメインのOCT4相互作用インターフェイス。 赤／黒で強調表示された残基は、構造研究から予測されるＯＣＴ４との相互作用残基の一部である（Ｒｅｍｅｎｙｉ ｅ ｔ ａ ｌ． 2003;Williams,Cai,&Clore,2004)が交換された場合に機能を切り替えることが示された(Jauch et al., 2011). 青色で強調表示された残基は、圧縮されたＯｃｔ−ＳｏｘモチーフへのＳＯＸ２結合を変化させると記載された（Ｍｅｒｉｎｏ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ ４；Ｐａｌａｓｉｎｇａｍ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2009). 緑色で強調表示された残基は、Ｒｅｍｅｎｙｉ ｅ ｔ ａ ｌ． ら（２ ０ ０ ３）およびＷｉｌｌｉａｍｓら（２ ０ ０ ４）。 (2004). アスタリスクは同一の残基を示し、化学的性質における強く類似性と弱い類似性のグループ間の残基保存は、コロン（：）とピリオド（）で標識されている。）、それぞれ。 ３つのαヘリックスを含む残基は、箱に示されている。
DNA上のOCT4-SOX2相互作用のモードは、従来、Oct-Soxモチーフに結合するSOX2がOCT4のDNA結合立体配座を安定化する段階的とみなされていた（Chambers&Tomlinson,2009）。 クロマチン上のSOX2の単一分子動力学を監視する最近の研究は、OCT4-SOX2タンパク質複合体のアセンブリでより顕著と思われる標的モチーフに住む前にSOX2の初期ゲノム係合活性を含むメカニズムを報告した（Chen et al., 2014). 独立したゲノム関与のこの観察は、SOX TFsが標的遺伝子調節のための転写複合体を確立する先駆的な活性を有することを示した（Hou、Srivastava、&Jauch、2017）。
電気泳動移動度シフトアッセイ（EMSA）に基づいて、SOX2は、oct4と”圧縮”Oct-Soxモチーフに協力的に結合することはできませんSOX17とは異なり、八量体とSox結合部位の間の距離は、おそらく立体障害のために、”標準的な”モチーフに比べて減少している（Jauch et al., 2011). この排他性は、系統コミットメント中の正準モチーフと圧縮モチーフとの間のＯＣＴ４の部分的再分配にとって重要であり得る（Ａｋｓｏｙ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2013). この概念と一致して、ＯＣＴ４との相互作用界面の一部である、ＳＯＸ１ ７ＨＭＧドメイン（ＳＯＸ１ ７ＥＫ）における単一のＧｌｕ１ ２ ２Ｌｙｓ点突然変異（図３）が、ＯＣＴ４との相互作用界面の一部であ 2)、変異体TFを誘導多能性の獲得を支持する上でSOX2のような機能に変換した(Jauch et al. ら、２ ０ １ １；Ｐａｌａｓｉｎｇａｍ ｅ ｔ ａ ｌ． 2009年Reményi et al. ら，２ ０ ０ ３；Ｗｉｌｌｉａｍｓ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2004). 実際に、ＳＯＸ１ ７ＥＫは、標準的なＯｃｔ−Ｓｏｘモチーフ上でＯＣＴ４との協調的結合を示した（Ａｋｓｏｙ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ ３；Ｊａｕｃｈ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2011). 一貫して、相互変異体ＳＯＸ２ＫＥ（Ｌｙｓ５ ９Ｇｌｕ）は、ＭＥＳＣ中で過剰発現されたときにＳＯＸ１ ７の内胚葉特定活性を採用した（Ｊａｕｃｈ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ １）、さらなる変異（Ｇｌｕ４ ６Ｌｅｕ）により、圧縮モチーフとＯＣＴ４との効率的な協調的結合がもたらされた（Ｍｅｒｉｎｏ ｅ ｔ ａ ｌ．，２ ０ １ １）。, 2014). このHMGドメインのSOX2、SOX17は基本的に同一とマウスとヒト(Fig. 2)、ヒト細胞におけるこれらの変異体の機能的関連性は、試験されることが残っている。
SOX2はマウス生殖系列の発達にも重要な役割を果たしています。 ＳＯＸ２は、ｅ７． ら，２ ０ １ ３；Ｋｕｒｉｍｏｔｏ，Ｙａｂｕｔａ，ｅｔ ａ ｌ． 2008;Scholer,Dressler,Rohdewohid,&Gruss,1990;Yabuta et al., 2006). 続いて、SOX2の発現レベルは、胎児性生殖腺PgcにおいてE13.5から17.5まで低下し始める（Campolo et al., 2013). ＳＯＸ２の再発現は、Ｐｒｄｍ１ ４の存在に依存し、Ｓｏｘ２の活性化がＰＲＤＭ１ ４活性の下流であることを示す（Ｙａｍａｊｉ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2008). Cre発現マウスラインの組み合わせを使用して、E7として早くもSox2の削除。Ｂｌｉｍｐ１−Ｃｒｅを使用することにより、Ｅ７．, 2013). これらの胚はさらにE13.5胚の男性と女性の生殖腺の両方で生殖細胞の完全な欠如を示した。 しかしながら、ＳＯＸ２は、Ｎａｎｏｇが共過剰発現された場合であっても、Ｓｏｘ２の強制過剰発現がＭｐＧＣＬＣ仕様を廃止するので、ＭＰＧＣ仕様において誘導的な役割を有さない（Ｍｕｒａｋｉら（１ ９ ９ ８））。 ら、２ ０ １ ６）は、ＭＥＰＩＬＣにおけるＳＯＸ２の体細胞（おそらく神経）誘導機能が支配的であることを示している（Ｃｏｒｓｉｎｏｔｔｉ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2017; Zhao,Nichols,Smith,&Li,2004)、さらに、mPGC仕様中のSOX2抑制の一時的なウィンドウがPGCの運命を保護するために重要である可能性があることを示唆している(Kurimoto,Yabuta,et al. 2008年、Yabuta et al., 2006). それにもかかわらず、TNAP-Creを使用してE9.0と10.5の間のSox2の削除は、卵母細胞とprepuberal卵巣と周産期精巣におけるプロ精母細胞の完全な枯渇をもたらした。 減数分裂精子細胞および卵母細胞における効果は、Sox2が減数分裂生殖細胞で発現するSpo11-Creを用いて削除されたときに観察されなかった。 これらの観察は、ＳＯＸ２が減数分裂までのＭＰＧＣ発生段階の範囲にわたってＭＰＧＣ生存に必要であることを示している（Ｃａｍｐｏｌｏ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2013). ＯＣＴ４およびＮＡＮＯＧは、特定のＭＰＧＣ中でＳＯＸ２と共発現されるので（Ｋｕｒｉｍｏｔｏ，Ｙａｂｕｔａ，ｅｔ ａ ｌ． 2008年、Yabuta et al. ら、２ ０ ０ ６）、前生物学的ｍＰＧＣにおけるＳＯＸ２の役割が、ＯＣＴ４およびＮＡＮＯＧとの協調的相互作用または明確に機能するかどうかは明らかではない。 いずれにしても、ＳＯＸ２はＨＰＧＣでは発現されないので（Ｉｒｉｅ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ １ ５；Ｐｅｒｒｅｔｔ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、2008）、ＳＯＸ２の調節機能がヒト生殖系列に存在することはまずない。