NOG (gen)

**Nogin**, poznat i kao **NOG**, je protein koji je uključen u razvoj mnogih tjelesnih tkiva, uključujući nervno, mišiće i kosti. Kod ljudi kodiran je genom i **NOG**. Aminokiselinska sekvenca ljudskog nogina vrlo je homologna odgovarajućojsekvenci pacova, miša i kandžaste žabe (rod vodenih žaba).

Nogin je inhibitor nekoliko morfogenetskih proteina kostiju (BMP): inhibira najmanje BMP2, BMP4, BMP5, BMP6, BMP7, BMP13 i BMP14.

Ime proteina, što je slengovska riječ na engleskom jeziku za "glava", nastalo je u odnosu na njegovu sposobnost stvaranja embriona s velikim glavama kada su izloženi visokim koncentracijama.

## Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je  232  aminokiseline, a molekulska težina 25.774 Da.

1020304050
MERCPSLGVTLYALVVVLGLRATPAGGQHYLHIRPAPSDNLPLVDLIEHP
DPIFDPKEKDLNETLLRSLLGGHYDPGFMATSPPEDRPGGGGGAAGGAED
LAELDQLLRQRPSGAMPSEIKGLEFSEGLAQGKKQRLSKKLRRKLQMWLW
SQTFCPVLYAWNDLGSRFWPRYVKVGSCFSKRSCSVPEGMVCKPSKSVHL
TVLRWRCQRRGGQRCGWIPIQYPIISECKCSC

:Simboli

**C**:  Cistein 
**D**: Asparaginska kiselina 
**E**: Glutaminska kiselina 
**F**:  Fenilalanin 
**G**:  Glicin 
**H**:  Histidin 
**I**:  Izoleucin 
**K**: Lizin 
**L**: Leucin 
**M**:  Metionin 
**N**:  Asparagin 
**P**:  Prolin 
**Q**:  Glutamin 
**R**:  Arginin 
**S**:  Serin 
**T**:  Treonin 
**V**:  Valin 
**W**:  Triptofan 
**Y**:  Tirozin

## Funkcija 
Nogin je signalna molekula koja igra važnu ulogu u podsticanju somitnih obrazaca embriona u razvoju.  Otpušta se iz notohorde i regulira razvijajući  morfogeni protein koštiju (BMP4). Odsustvo BMP4 utiče na obrasce nervne cijevi i somita s nervne ploče u embrionu u razvoju. Također uzrokuje stvaranje glave i drugih leđnih struktura. razviju kostiju, i spajanju nervne cijevi. Heterozigotna misens mutacije u genu nogina može prouzrokovati deformacije kao što su fuzije zglobova i sindromi kao što je multipla sinostoza, sindrom (SYNS1) i proksimalni simfalangizam (SIM1). Pored toga, pokazano je da iscrpljivanje nogina u masnom tkivu dovodi do gojaznosti.

## Mehanizam djelovanja 
Izlučeni polipeptidni nogin, kodiran  genom NOG, veže i inaktivira članove transformirajućeg faktora rasta beta (TGF-beta) proteinske signalne superporodice, kao što je morfogenetski protein kosti -4 (BMP4).

Difuzijom kroz vanćelijske matrice efikasnije od članova TGF-beta superfamilije, nogin može imati glavnu ulogu u stvaranju morfogenih gradijenata. Čini se da nogin ima plejotropne efekte, kako u ranom razvoju, tako i u kasnijim fazama.

### Model nokauta 
Studija modela nokaut-miša pratila je u kojoj je mjeri odsustvo nogina uticalo na razvoj embriona. Fokus studije bio je na formiranju uha i njegovoj ulozi u provodnom gubitku sluha. Unutrašnje uho pretrpjelo je višestruke deformacije. zahvatajući pužnjični kanal, polukružne kanale i dijelove očne jabučice. Pokazalo se da je i noginovo učešće u malformacijama indirektno, preko interakcijed s notokordom i nervnom osovinom. Prevrtanje notohorda i dezorijentacija tjelesne  osi  rezultira kaudalnim pomakom stražnjeg mozga  u embrionskom planu tijela.  Glavne signalne molekule iz rombomernih struktura zadnjeg mozga nisu mogli pravilno inducirati stvaranje unutrašnjeg uha. Ovo je odražavalo reguliranje BMP-a noginom kao glavnim izvorom deformacije, umjesto da nogin direktno utiče na razvoj unutrašnjeg uha.

Specifični modeli nokauta stvoreni su sistemom Cre-lox. Model koji nogin eksprimira konkretno u adipocitima omogućio je da se utvrdi da također ima ulogu u masnom tkivu: njegovo iscrpljivanje u adipocitima uzrokuje promjene u strukturi i smeđeg i bijelog masnog tkiva, zajedno sa disfunkcijama smeđeg (poremećena termogeneza i β-oksidacija) koja rezultira dramatičnim povećanjem tjelesne težine i postotka tjelesne masti što uzrokuje promjene u lipidnom profilu i jetri; efekti se razlikuju ovisno o spolu.

## Klinički značaj 
Noginski proteini imaju ulogu u izvođenju specijaliziranih ćelija specifičnih za klicni sloj. Stvaranje neuronskih tkiva, notohorda, folikula dlake i očnih struktura proizlazi iz ektodermmnog klicnog sloja. Noginska aktivnost u mezodermu ustupa mjesto formiranju hrskavice, rasta kostiju i mišića, a u endodermu uključen je u razvoj pluća.

Prisustvo nogina jako utječe na rani kraniofacijalni razvoj, u skladu sa njegovim višestrukim potrebama specifičnim za tkivo. Nogin utiče na stvaranje i rast nepca, donje vilice i lobanje,  interakcijom sa stanama nervog grebena. Pokazalo se da miševi s nedostatkom NOG gena imaju izraslinu donje vilice i rascjep nepca. Sljedeća kraniofacijalna deformacija zbog odsutnosti nogina je provodni gubitak sluha, uzrokovan nekontroliranim izrastanjem i namotavanjem pužničnog kanala.

Nedavno je identificirano nekoliko heterozigotnih pogrešnih mutacija ljudskih NOG mutacija u nepovezanim porodicama sa proksimalnim simfalangizmom (SYM1) i sindromom multiplih sinostoza (SYNS1); i SYM1 i SYNS1 imaju glavno svojstvo višestruke fuzije zglobova i mapiraju se u isto područje na hromosomu 17 (17q22) kao NOG. Ove mutacije ukazuju na funkcionalnu haploinsuficijenciju gdje su homozigot ni oblici embriona smrtonosni.

## Otkriće 
Nogin je prvobitno bio izoliran iz roda vodenih žaba *Xenopus*. Otkriće se temeljilo na sposobnosti organizma da obnovi normalnu leđno-trbušnu osovinu tijela u embrionima koji su vještački podvrgnuti ventilaciji ultraljubičastim tretmanima. Nogin je otkriven u laboratoriji Richarda M. Harlanda i Williama C. Smitha na  Kalifornijskom univerzitetu, Berkeley, zbog ove sposobnosti da inducira stvaranje sekundarne osovine u embrionima žaba.

## Reference 
## Dopunska literatura 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## Vanjski linkovi 
* BMPedia - the Bone Morphogenetic Protein Wiki
* Noggin publications, gene expression data, sequences and interactants from Xenbase 
* 
* 

Kategorija:Razvojni geni i proteini
Kategorija:Geni na hromosomu 17
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika