基因總覽
ACO2 是蛋白質編碼基因,正式名稱為 aconitase 2,其產物 Aconitate hydratase, mitochondrial 屬於 aconitase/IPM isomerase family。蛋白質長 780 個胺基酸,具有粒線體轉運胜肽,提示其具有送往粒線體的序列特徵;此外,序列中第 528 至 560 位胺基酸被註記為無序區。其主要角色與粒線體內的代謝反應有關,細節見功能說明。
基因異名與舊稱
異名取自 HGNC,可能包含歷史名稱;蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。
染色體位置與基因結構
查看實際轉錄本與 exon 註解
| Transcript | Genomic coordinates | Exons |
|---|---|---|
| ENST00000216254 ★ | 41,469,117–41,528,974 | 18 |
| ENST00000676748 | 41,447,830–41,529,273 | 18 |
| ENST00000677554 | 41,468,810–41,529,273 | 17 |
| ENST00000466237 | 41,468,810–41,521,590 | 10 |
| ENST00000678788 | 41,468,810–41,529,273 | 18 |
| ENST00000396512 | 41,468,810–41,529,273 | 18 |
| ENST00000677532 | 41,468,810–41,529,273 | 18 |
| ENST00000878384 | 41,468,810–41,529,273 | 19 |
| ENST00000878385 | 41,468,810–41,529,273 | 16 |
| ENST00000878386 | 41,468,810–41,529,273 | 19 |
| ENST00000878387 | 41,468,810–41,529,273 | 18 |
| ENST00000878388 | 41,468,810–41,529,273 | 17 |
顯示 12/34 個蛋白質編碼轉錄本;canonical 優先。
帶型與著絲點依 Ensembl 座標繪製;核染色體長度以 GRCh38 第 1 號染色體為共同尺度。黃色標記表示本基因位置,細小區間加粗以利辨識;實際基因長度與 exon 見下方資料。
分子功能與生物學過程
Aconitate hydratase, mitochondrial 催化檸檬酸與 D-threo-isocitrate 之間的轉換,反應途徑經過 cis-aconitate;這是三羧酸循環中的一個步驟,也歸屬於醣類代謝。反應可拆為兩段:檸檬酸先轉為 cis-aconitate,並釋出水;接著 cis-aconitate 與水反應形成 D-threo-isocitrate。這些反應描述指出了轉化的中間產物與方向。
此酵素每個次單元可結合一個 [4Fe-4S] cluster;若結合的是 [3Fe-4S] cluster,酵素則會失去活性。因此,鐵硫簇的型態與酵素活性相關,來源並未提供其他調控條件或不同細胞情境下的比較。
ACO2 的功能之一是清除過量檸檬酸。來源指出,檸檬酸累積會活化 integrated stress response(ISR),並損害細胞適存性;因此,ACO2 介導的檸檬酸轉化與避免過量檸檬酸累積相關。這項描述強調其在代謝轉化之外,也與細胞承受代謝壓力的狀態相連,但未進一步說明 ISR 的下游機制或具體影響範圍。
Promoter 與基因調控
>ACO2 ENST00000216254 GRCh38 chr22:41468117-41469217 strand=1 5′→3′ 相對 TSS:-1000 到 +100 bp;1101 bp 依轉錄本 TSS 擷取的基因組序列;TSS = 0,兩端包含,未驗證為 promoter CACTCACATTTTTCACACAGTCTTCCGATGGCTGCAAGATGAAAGATGGTAAAAAGTACAATTAGAATAA AGGTTTTGAGAAAGAGGAGAAGTACATCCTCGAGCTGGGGGTAGGGACATGAGTAAGGACTGCAGTGAGT GAGACCTGCGGATAGCCATTTTATCATTACAAATTTCCATATGAACCAAACCTACATCCAAGCACCCTCC TGAATCTCCTCCAACGCCCTGGGCAAGCTCAGAGTTTCTCTGGACCTGGTTCAGACCCCACCCCCCGATA CCTGCCTGGGGCTCCCAGCACGCGCACCCCCGCCCTCTTCTCATCAGAGGCCACAAACCTGCGCGCTCCT ACAACACCCCGCGCCTGAGAGGCGGGAAACGTGGCGCCTGCGAGGCAAGCCCCTAAGGAAGAGACGGGAA CCCCCGACCCCCCAGCTCCTAATACCACCCCTGCCCAGACAGCCAGGGGTAGGGCGCAGTCTCACCAACA CCAGCCTGCTTGCGGCAAAAGATCAAATCAGGATGATGTTTAGCCATAGCTCCTAACTAAGCCGGCCACC GGAAGCTTCGGGAACTTCCGTCCGACCTTTAACCCCCATTGTTCCTGCCTCCACGTCGCTGTGATTGGTT CTCTAAGCTTCCGTCAGTTTACAATCCTTGCACCAGGCCCGTCTTGCTCTCGCGCGAGTTTTTGTCGCTG CTGGGCGGCCAGGTCCTGGCAGGTGCATGAAACTCTTAAAAACTCTCCCAGATTTGGATGGCGGAGATAA CTAAAATTTGTTCTTGGGTAAAACATCTTTGTGCTTGGTATCTATTTCTGCAAGTGTCTTTGGGCAGTCC GATTTCCTCTTGCGTGTCTGTTCGTTGCACGTGAGCTCCGCCCATTGCGTTCACAGGGTTCTGGCGCCTC TAGGGAGGCCTCGCCTTCACCGTGACGCCCCACTCTTCCGGGCACGCCCCTGCCCAAAGGCTTTAAAGGC GCCGTGTGGGACGTCACTTTAATGCGACCTCATCTTTGTCAGTGCACAAAATGGCGCCCTACAGCCTACT GGTGACTCGGCTGCAGGTGAGCGAGCTCAGGGACCTCTGGGTTCACGGGGG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| ACO2_2 ↗ | 22:41,447,907 | 正股 | 41,447,858–41,447,917 |
| ACO2_1 ↗ | 22:41,469,117 | 正股 | 41,469,068–41,469,127 |
EPDnew human v006 · UCSC hg38,GRCh38/hg38,透過 UCSC 取得。TSS 具有 CAGE/RAMPAGE 等實驗資料支持;任意擷取的上下游區間仍需另行判讀調控功能,不能視為整段皆經功能驗證。
EPD 封存狀態 ↗ · UCSC 資料說明 ↗ · EPD team, SIB Swiss Institute of Bioinformatics; UCSC Genome Browser · CC BY 4.0
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:780 aa
Aconitate hydratase, mitochondrial 長 780 個胺基酸,屬於 aconitase/IPM isomerase family。其第 1 至 27 位胺基酸為粒線體轉運胜肽;第 528 至 560 位則被註記為無序區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
ACO2 定位於粒線體基質。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
動物細胞結構示意;器官大小與數量不按比例。點選細胞構造可查看定位註解。
交互作用與訊號網絡
拖曳節點後放開可帶動位置變化;點選夥伴查看證據。位置與連線長度不代表結合強度,圖中未推定夥伴彼此之間的關係。
ACO2 以單體形式存在;來源未提供其與其他蛋白質結合或形成複合體的資訊。
疾病與遺傳關聯
ACO2 相關變異被列為嬰兒期小腦視網膜退化症(ICRD)的致病原因。此嚴重的常染色體隱性神經退化疾病通常在 2 至 6 個月大時發病,可見軀幹低張力、手足徐動、癲癇與眼科異常,特別是視神經萎縮及視網膜退化;患者亦可能有嚴重精神運動發展遲緩,腦部影像可見大腦與小腦進行性退化。另有一項與 ACO2 變異相關的疾病為視神經萎縮 9(OPA9),其特徵包括進行性視力喪失與視神經萎縮。
Contextual Functional Evidence Matrix
矩陣以「功能主張」為列,以細胞情境、干預條件、量測結果與證據來源為欄,方便比較同一功能在不同條件下的支持情形。只有含情境與實驗資訊的紀錄會列入矩陣;一般功能註解另列於下方。
功能註解總覽 · 10 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | 粒線體 aconitate hydratase 在三羧酸循環中經由 cis-aconitate 將檸檬酸轉為異檸檬酸。其主要作用之一是清除過量檸檬酸;檸檬酸累積會活化 integrated stress response(ISR),並損害細胞適存性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrial aconitate hydratase that converts citrate to isocitrate via cis-aconitate in the tricarboxylic (TCA) cycle. Mainly required to clear excess citrate; citrate accumulation activating the integrated stress response (ISR) and impairing cell fitness PMID 41763199 ↗ |
| 分子活性 | citrate = D-threo-isocitrate | 推論支持 | |
| 分子活性 | citrate = cis-aconitate + H2O | 推論支持 | |
| 分子活性 | cis-aconitate + H2O = D-threo-isocitrate | 推論支持 | |
| 分子活性 | 每個次單元結合一個 [4Fe-4S] cluster;若結合 [3Fe-4S] cluster,酵素會失去活性。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Binds 1 [4Fe-4S] cluster per subunit. Binding of a [3Fe-4S] cluster leads to an inactive enzyme. |
| 分子活性 | 此功能涉及醣類代謝與三羧酸循環,屬於由 oxaloacetate 生成 isocitrate 的第二步,共兩步。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Carbohydrate metabolism; tricarboxylic acid cycle; isocitrate from oxaloacetate: step 2/2 |
| 交互作用 | Monomer | 推論支持 | |
| 細胞定位 | 蛋白質位於粒線體基質。 | 推論支持 | |
| 疾病關聯 | Infantile cerebellar-retinal degeneration(ICRD)是嚴重的常染色體隱性神經退化疾病,通常在 2 至 6 個月大發病,可有軀幹低張力、手足徐動、癲癇、視神經萎縮及視網膜退化。患者有嚴重精神運動發展遲緩,僅部分患者能翻身、坐起或辨認家人;腦部 MRI 可見大腦與小腦進行性退化。該疾病由影響此基因的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Infantile cerebellar-retinal degeneration ICRD A severe autosomal recessive neurodegenerative disorder characterized by onset between ages 2 and 6 months of truncal hypotonia, athetosis, seizures, and ophthalmologic abnormalities, particularly optic atrophy and retinal degeneration. Affected individuals show profound psychomotor retardation, with only some achieving rolling, sitting, or recognition of family. Brain MRI shows progressive cerebral and cerebellar degeneration. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614559 PMID 22405087 ↗ · PMID 25351951 ↗ |
| 疾病關聯 | Optic atrophy 9(OPA9)以進行性視力喪失及視神經萎縮為特徵。視神經盤萎縮表示由視網膜匯聚形成視神經盤、視神經、視交叉與視束的神經纖維數量不足;該疾病由影響此基因的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Optic atrophy 9 OPA9 A condition that features progressive visual loss in association with optic atrophy. Atrophy of the optic disk indicates a deficiency in the number of nerve fibers which arise in the retina and converge to form the optic disk, optic nerve, optic chiasm and optic tracts. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616289 PMID 25351951 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AATGCGACCTCATCTTTGTCAGTGCACAAAATGGCGCCCT40ACAGCCTACTGGTGACTCGGCTGCAGAAAGCTCTGGGTGT80GCGGCAGTACCATGTGGCCTCAGTCCTGTGCCAACGGGCC120AAGGTGGCGATGAGCCACTTTGAGCCCAACGAGTACATCC160ATTATGACCTGCTAGAGAAGAACATTAACATTGTTCGCAA200ACGACTGAACCGGCCGCTGACACTCTCGGAGAAGATTGTG240TATGGACACCTGGATGACCCCGCCAGCCAGGAAATTGAGC280GAGGCAAGTCGTACCTGCGGCTGCGGCCGGACCGTGTGGC320CATGCAGGATGCGACGGCCCAGATGGCCATGCTCCAGTTC360ATCAGCAGCGGGCTGTCCAAGGTGGCTGTGCCATCCACCA400TCCACTGTGACCATCTGATTGAAGCCCAGGTTGGGGGCGA440GAAAGACCTGCGCCGGGCCAAGGACATCAACCAGGAAGTT480TATAATTTCCTGGCAACTGCAGGTGCCAAATATGGCGTGG520GCTTCTGGAAGCCTGGATCTGGAATCATTCACCAGATTAT560TCTGGAAAACTATGCGTACCCTGGTGTTCTTCTGATTGGC600ACTGACTCCCACACCCCCAATGGTGGCGGCCTTGGGGGCA640TCTGCATTGGAGTTGGGGGTGCCGATGCTGTGGATGTCAT680GGCTGGGATCCCCTGGGAGCTGAAGTGCCCCAAGGTGATT720GGCGTGAAGCTGACGGGCTCTCTCTCCGGTTGGTCCTCAC760CCAAAGATGTGATCCTGAAGGTGGCAGGCATCCTCACGGT800GAAAGGTGGCACAGGTGCAATCGTGGAATACCACGGGCCT840GGTGTAGACTCCATCTCCTGCACTGGCATGGCGACAATCT880GCAACATGGGTGCAGAAATTGGGGCCACCACTTCCGTGTT920CCCTTACAACCACAGGATGAAGAAGTACCTGAGCAAGACC960cDNA 使用 DNA 字母 T;mRNA 模式改以 U 顯示。轉錄本保留已註解的非編碼區,未另外加入 poly(A) 尾;非編碼 RNA 的參考轉錄本也可能仍需後續加工。數字為所選序列的 1-based 位置。長序列以黃色捲軸瀏覽,可複製或下載完整轉錄本與蛋白質;基因組 DNA 隨捲動取得所需範圍。