N-terminalna regija ljudskog NANOG-a bogata je ostacima serina, treonina i prolina, a C-kraj sadrži domen bogat triptofanom. Homeodomen u hNANOG-u kreće se od 95 do 155 ostataka. Postoje i dodatni NANOG geni (NANOG2, NANOG p8) koji potencijalno utiču na diferencijaciju ESC -a. Pokazano je da je NANOG1 temelj za samoobnavljanje i pluripotenciju, a NANOG p8 je visoko eksprimirann u ćelijama raka.[9]
NANOG je transkripcijski faktor u embrionskim matičnim ćelijama (ESC) i smatra se da je ključni faktor u održavanju pluripotencije. Smatra se da NANOG funkcionira u skladu s drugim faktorima, kao što su POU5F1 (okt-4) i SOX2, radi uspostavljanja ESC identiteta. Ove ćelije nude važno područje proučavanja, zbog svoje sposobnosti održavanja pluripotencije. Drugim riječima, ove ćelije imaju sposobnost da postanu gotovo bilo koja ćelija bilo kojeg od tri zametna sloja (endoderm, ektoderm, mezoderm). Iz tog razloga je razumijevanje mehanizama koji održavaju pluripotenciju ćelije ključno da se razumije kako funkcioniraju matične ćelije i može dovesti do budućeg napretka u liječenju degenerativnih bolesti.
Opisano je da se NANOG na početku gastrulacije eksprimira u stražnjoj strani epiblasta.[10] Tamo je NANOG umiješan u inhibiranje embrionske hematopoeze potiskivanjem ekspresije transkripcijskog faktora Tal1.[11] U ovoj fazi embriogeneze, NANOG potiskuje Pou3f1 , transkripcijski faktor ključan za formiranje prednje-stražnje osi.[10]
Analiza usporenih embriona pokazala je da eksprimiraju gene markera pluripotencije, kao što su POU5F1, NANOG i Rex1. Izvedene ljudske ESC linije također eksprimiraju specifične markere pluripotencije:
Ovi markeri su omogućili diferencijaciju stanja in vitro i in vivo u derivate sva tri zametna sloja.[12]
POU5F1, TDGF1 (CRIPTO), SALL4, LECT1 i BUB1 su također povezani geni koji su svi odgovorni za samoobnavljanje i pluripotentnu diferencijaciju.[13]
Utvrđeno je da je protein NANOG transkripcijski aktivator promotora Rex1, koji ima ključnu ulogu u održavanju ekspresije Rex1. Nokaut NANOG u embrionskim matičnim ćelijama rezultira smanjenjem ekspresije Rex1, dok nadekspresija NANOG -a stimulira ekspresiju Rex1.[14]
Osim učinaka NANOG-a u embrionskim fazama života, ektopijska ekspresija NANOG-a u odraslim matičnim ćelijama može vratiti potencijal proliferacije i diferencijacije koji se gubi uslijed starenja organizma ili ćelijskog starenja.[15][16][17][18][19]
NANOG je visoko eksprimiran u matičnim ćelijama raka i stoga može funkcionirati kao onkogen za poticanje karcinogeneze. Visoka ekspresija NANOG -a korelira sa lošim preživljavanjem kod pacijenata obolelih od raka.[20][21][22]
Nedavna istraživanja pokazala su da lokalizacija NANOG -a i drugih transkripcijskih faktora ima potencijalne posljedice na ćelijsku funkciju. Eksperimentalni dokazi su pokazali da je razina ekspresije NANOG p8 posebno povišena u ćelijama raka, što znači da je gen NANOG p8 kritični član u (CSC) matičnim ćelijama raka, pa bi njegovo poništavanje moglo smanjiti malignitet raka.[9]
Nanog je transkripcijski faktor koji kontrolira i samoobnavljanje i pluripotentnost embrionskih matičnih čelija. Slično, ekspresija proteina porodice Nanog povećana je kod mnogih tipova karcinoma i korelira s lošijom prognozom.[9]
Ljudi i obične čimpanze dijele deset NANOG pseudogena (NanogP2-P11) tokom evaluacije, dva se nalaze na X hromosomu i karakterišu ih 5' promotorske sekvence i odsustvo introna, kao posljedica retrotranspozicije iRNK[7] sve na istim mjestima: jedan duplicirani pseudogen i devet retropseudogena. Od devet zajedničkih NANOG retropseudogena, dva nemaju poli- (A) repove karakteristične za većinu retropseudogena, što ukazuje na to da je došlo do grešaka pri kopiranju tokom njihovog stvaranja. Zbog velike vjerovatnoće da bi isti pseudogeni (uključujući greške pri kopiranju) postojali na istim mjestima u dva nepovezana genoma, evolucijski biolozi ukazuju na to da NANOG i njegovi pseudogeni pružaju dokaz zajedničkog porijekla ljudi čimpanzi.[24]
^"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^Heurtier, V., Owens, N., Gonzalez, I. et al. The molecular logic of Nanog-induced self-renewal in mouse embryonic stem cells. Nat Commun 10, 1109 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-09041-z
^Li SS, Liu YH, Tseng CN, Chung TL, Lee TY, Singh S (august 2006). "Characterization and gene expression profiling of five new human embryonic stem cell lines derived in Taiwan". Stem Cells and Development. 15 (4): 532–55. doi:10.1089/scd.2006.15.532. PMID16978057.
^Fairbanks DJ (2007). Relics of Eden: The Powerful Evidence of Evolution in Human DNA. Buffalo, N.Y: Prometheus Books. str. 94–96, 177–182. ISBN978-1-59102-564-1.
Chambers I, Colby D, Robertson M, Nichols J, Lee S, Tweedie S, Smith A (maj 2003). "Functional expression cloning of Nanog, a pluripotency sustaining factor in embryonic stem cells". Cell. 113 (5): 643–55. doi:10.1016/S0092-8674(03)00392-1. hdl:1842/843. PMID12787505. S2CID2236779.
Hatano SY, Tada M, Kimura H, Yamaguchi S, Kono T, Nakano T, Suemori H, Nakatsuji N, Tada T (januar 2005). "Pluripotential competence of cells associated with Nanog activity". Mechanisms of Development. 122 (1): 67–79. doi:10.1016/j.mod.2004.08.008. hdl:2433/144766. PMID15582778. S2CID17490059.
Hoei-Hansen CE, Almstrup K, Nielsen JE, Brask Sonne S, Graem N, Skakkebaek NE, Leffers H, Rajpert-De Meyts E (juli 2005). "Stem cell pluripotency factor NANOG is expressed in human fetal gonocytes, testicular carcinoma in situ and germ cell tumours". Histopathology. 47 (1): 48–56. doi:10.1111/j.1365-2559.2005.02182.x. PMID15982323. S2CID10164525.
Hyslop L, Stojkovic M, Armstrong L, Walter T, Stojkovic P, Przyborski S, Herbert M, Murdoch A, Strachan T, Lako M (septembar 2005). "Downregulation of NANOG induces differentiation of human embryonic stem cells to extraembryonic lineages". Stem Cells. 23 (8): 1035–43. doi:10.1634/stemcells.2005-0080. PMID15983365. S2CID29881293.