Белок Oct4, представитель V‑класса POU-доменных белков, является наиболее известным маркером плюрипотентных стволовых клеток. Его роль, как в поддержании плюрипотентности, так и в способности индуцировать это состояние неоднократно получала экспериментальные подтверждения. Однако, за последние несколько лет появилось довольно много данных, которые противоречат общепринятым представлениям об этом белке. 

Так, например, было показано, что начальные стадии эмбриогенеза не зависят от наличия Oct4, что ставит под сомнение его роль как активатора генома. Кроме того, были опубликованы результаты, демонстрирующие возможность получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) с помощью всего трёх (Klf4, Sox2, c‑Myc), и даже двух (Klf4, Sox2) факторов «коктейля Яманаки», то есть без использования Oct4. В опубликованном обзоре мы обобщили эти данные, просуммировали структурные особенности Oct4, и попытались разрешить некоторые спорные вопросы.

 Несмотря на то, что Oct4 может быть удалён из репрограммирующего коктейля, его эндогенная экспрессия по-прежнему необходима для получения иПСК. Принимая во внимание способность факторов Klf4, Sox2 и c‑Myc индуцировать плюрипотентность, а также наличие этих белков в нейрональных стволовых клетках, напрашивается вывод о близком эпигенетическом статусе плюрипотентных и нейрональных стволовых клеток, что подтверждается некоторыми работами. 

В обзоре проводится параллель с ортологами Oct4 у Danio rerio и Xenopus laevis, и высказывается предположение, что у позвоночных с поздней зиготической активацией генома эти белки действительно выполняют важную функцию в данном процессе. Однако, у млекопитающих, вероятно, появилась регуляторная надстройка, обеспечивающая значительно более раннюю активацию генома. В этом процессе ключевую роль стали играть такие факторы, как Dux и Nfya, в то время как Oct4, будучи по-прежнему важным на более поздних этапах развития, всё же отошёл на второй план. Ранняя зиготическая активация у плацентарных, по-видимому, обусловлена возникновением в ходе эволюции трофэктодермы – внезародышевой структуры, необходимой для внутриутробного развития у плацентарных.

В связи с бурным развитием регенеративной медицины и высоким потенциалом плюрипотентных стволовых клеток в этой области необходимо глубокое понимание молекулярных механизмов контроля уникальных свойств этих клеток. Представленный обзор ученых ИНЦ РАН позволит шире взглянуть на функции Oct4 как одного из ключевых белков, контролирующих самоподдержание и дифференцировку плюрипотентных стволовых клеток.