基因總覽
AICDA(activation induced cytidine deaminase)是蛋白質編碼基因,其產物屬於 cytidine 與 deoxycytidylate deaminase 家族。蛋白質長 198 個胺基酸,包含 CMP/dCMP-type deaminase 結構域,並具有與細胞核定位及輸出相關的序列訊號。這些特徵構成其基本分子性質;其在 B 細胞中的具體作用與 DNA 編輯方式則見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000229335 ★ | 8,602,170–8,612,859 | 5 |
| ENST00000537228 | 8,602,155–8,612,867 | 5 |
| ENST00000696246 | 8,602,155–8,613,242 | 5 |
| ENST00000696272 | 8,602,155–8,611,001 | 5 |
| ENST00000696273 | 8,602,155–8,612,793 | 6 |
| ENST00000543081 | 8,602,155–8,612,867 | 4 |
| ENST00001141634 | 8,602,155–8,612,867 | 5 |
| ENST00000544516 | 8,604,284–8,612,767 | 3 |
顯示 8/8 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
AICDA 是具有單股 DNA 專一性的 cytidine deaminase。在 B 細胞中,當免疫球蛋白可變區(Ig-variable,V)與轉換區(Ig-switch,S)的 DNA 進行轉錄時,AICDA 可使其中的胞嘧啶(C)脫胺成尿嘧啶(U)。這項化學轉換是其參與抗體基因改變的分子基礎。
AICDA 參與體細胞高突變(SHM)、基因轉換,以及類別轉換重組(CSR)。這些過程涉及免疫球蛋白基因區域的改變,並與 B 細胞產生不同抗體反應相關。來源指出,AICDA 對 B 細胞終末分化中的數個關鍵步驟不可或缺,這些步驟是有效抗體反應所必需的;但資料未進一步列出各步驟的細節。
其酵素反應可概括為:單股 DNA 中的 2'-deoxycytidine 與水及氫離子反應,生成單股 DNA 中的 2'-deoxyuridine 與銨離子。此反應說明 AICDA 如何直接改變 DNA 鹼基,而它在 B 細胞中的功能則與上述免疫球蛋白基因過程相連。
除抗體基因相關作用外,AICDA 也可能參與基因表現的表觀遺傳調控,方式涉及 DNA 去甲基化。此項作用以「可能」描述,來源並未將其表述為確立的主要功能,因此應與其在 B 細胞抗體反應中的作用區分看待。
Promoter 與基因調控
>AICDA ENST00000229335 GRCh38 chr12:8612759-8613859 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 CAAGCTAGGGCTATTGATTTGAAAATCATCAAGGTATAGATGGTATCAAAGGCTTGAGGCAGGAAGAGAG CAGAGACCCTAGCTGCATTGCTTAGCATTGCATCCCTAGCACCTGGCATAGTTTCCATTAACAGTAGGCA TGAAGTATCTACTCAGTGAATAAATAGAATGCATATGGGCTACAGTAGGAGAGAGAAATAAAATCTTTAA TAGACCAAGTTCTATGAGAGCACAAAATTAAAGTCTTTTATTTGAAGATCTTAGCCTGTTTTCCAAATTC AGTGCAGCCAGTTAGACACTGAATCTGTCTGGTGAAACAAGCATTTTTGTATTTTGGGGGACTGCTGCTG CTTCTGACTCCAAATTAAGGATTTTTTTTTTTTCTAAAAAAGATGGCTCATGCAAAAATCACTCTTTGGT GTAAATATCTAGTCTTCAAGCAATTCTTGTAATGCAATCAGAAAGAAAAAAATCCATGGTTTGGGAGGCA AAATTTTTGTGTTCTAAATTCTATATAACTGAGTTCATTTGCTTAACTGCAAAGCAGGAGCTGCTAGTGC CTGTCTGTACTGAGGTTCAGAGAGACTGTGGGAATATGGGGGAATTAGAGGCTATCTGAGGCTCTTCAAC ACAATAACCCAAGAAGCTATTTAAATGCTCTTTAAGGTATTTACATAAATATTACTATTCTCATTGTGCT TTTATTTTGTGTTATCATGATTATAATTGAAGTGTCTACTGTTACTGCCTCCTGATCTTTGCTAGCTATG GAGCATGGACTGGGCTTTTAGAGCAGCAGCCCCAAAGGAACCTAAACATTAAAGCAGAGCTGCCCTCAAT GGTTTAACCTGTGTGACTCTGCCTATGACAGCCCCACCCACCCATCTTCACTGGATCCAAATCAGGAGCA AGGCCGTTGGGGTACCTGGTGGGGGTGATGCTGTCAGGGGAGGAGCCCAAAAGGGCAAGCTCAAATTTGA ATGTGAAGGGCCAATGCACTGTCAGACTAAGACAGAGAACCATCATTAATTGAAGTGAGATTTTTCTGGC CTGAGACTTGCAGGGAGGCAAGAAGACACTCTGGACACCACTATGGACAGG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| AICDA_1 ↗ | 12:8,612,859 | 負股 | 8,612,849–8,612,908 |
| AICDA_2 ↗ | 12:8,614,024 | 負股 | 8,614,014–8,614,073 |
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
查看已取得的調控/motif 註解
ENSR12_B3P5J · enhancer · 8608913–8609476 · regulatory
ENSR12_542N79 · CTCF_binding_site · 8609161–8609182 · regulatory
ENSR12_95F9N · promoter · 8610991–8611491 · regulatory
· motif · 8608836–8608851 · motif
· motif · 8609163–8609179 · motif
· motif · 8609292–8609305 · motif
· motif · 8610798–8610820 · motif
· motif · 8610798–8610820 · motif
· motif · 8611089–8611095 · motif
· motif · 8611322–8611335 · motif
· motif · 8611433–8611444 · motif
· motif · 8612068–8612080 · motif
· motif · 8612070–8612092 · motif
· motif · 8612070–8612092 · motif
microRNA-155(miR-155)對 AICDA 具有負向調控作用。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:198 aa
AICDA 蛋白長 198 個胺基酸,屬於 cytidine 與 deoxycytidylate deaminase 家族。其 CMP/dCMP-type deaminase 結構域位於第 23 至 129 個胺基酸。蛋白質序列另有雙部分核定位訊號(第 1 至 30 位)及核輸出訊號(第 183 至 198 位)。已註記的互作區域包括與 SUPT6H、CTNNBL1 及 RNF126 互作相關的序列片段。
蛋白質三維結構
細胞內定位
AICDA 主要位於細胞質,但也可見於細胞核。 存在 MCM3AP/GANP 時,AICDA 會重新定位至細胞核;此定位變化的描述標示為相似性推論。
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。
更多交互作用夥伴 · 已取得 11 個夥伴
- DNAJA1P31689 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- DNAJA2O60884 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GADD45AP24522 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- HSPA8P11142 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- KPNA1P52294 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- KPNA3O00505 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- KPNA5O15131 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PRKACAP17612 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRKAR1AP10644 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- TDGQ13569 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- CQ784Z8 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
AICDA 與 CTNNBL1 的互作對其免疫球蛋白轉換活性很重要;它也會透過自身的核定位訊號與 KPNA1 互作。另有資料記載 AICDA 與 PKA/PRKACA、PRKAR1A/PKR1、SUPT6H 及 RNF126 互作;與 TRIM28、NUCLEOLIN 的互作則屬相似性推論。AICDA 直接與 MCM3AP 互作,而此互作可能有助於將 AICDA 招募至免疫球蛋白可變區基因,進而促進體細胞高突變。
疾病與遺傳關聯
AICDA 基因變異會造成 Immunodeficiency with hyper-IgM 2(HIGM2)。這是一種罕見免疫缺陷症候群,患者血清 IgM 正常或升高,並缺乏 IgG、IgA 與 IgE,因而對細菌感染具有高度易感性。
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 · 6 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | AICDA 是專一作用於單股 DNA 的 cytidine deaminase,在 B 淋巴細胞中,於免疫球蛋白可變區與轉換區 DNA 轉錄期間使 C 脫胺為 U,參與體細胞高突變、基因轉換及類別轉換重組。它也對 B 細胞有效抗體反應所需的若干終末分化步驟不可或缺;此外,可能藉由參與 DNA 去甲基化調控基因表現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Single-stranded DNA-specific cytidine deaminase. Involved in somatic hypermutation (SHM), gene conversion, and class-switch recombination (CSR) in B-lymphocytes by deaminating C to U during transcription of Ig-variable (V) and Ig-switch (S) region DNA. Required for several crucial steps of B-cell terminal differentiation necessary for efficient antibody responses. May also play a role in the epigenetic regulation of gene expression by participating in DNA demethylation PMID 18722174 ↗ · PMID 21385873 ↗ · PMID 21496894 ↗ · PMID 21518874 ↗ · PMID 27716525 ↗ |
| 分子活性 | a 2'-deoxycytidine in single-stranded DNA + H2O + H(+) = a 2'-deoxyuridine in single-stranded DNA + NH4(+) | 含實驗來源 | 證據與來源a 2'-deoxycytidine in single-stranded DNA + H2O + H(+) = a 2'-deoxyuridine in single-stranded DNA + NH4(+) PMID 18722174 ↗ |
| 交互作用 | AICDA 與 CTNNBL1 的互作對免疫球蛋白轉換活性很重要,也透過核定位訊號與 KPNA1 互作,並與 PKA/PRKACA、PRKAR1A/PKR1、SUPT6H 及 RNF126 互作;與 TRIM28 和 NUCLEOLIN 的互作屬相似性推論。AICDA 直接結合 MCM3AP,此互作可能促進其被招募至免疫球蛋白可變區基因,進而促進體細胞高突變。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with CTNNBL1; the interaction is important for the immunoglobulin switch activity of AICDA. Interacts (via its NLS) with KPNA1. Interacts with PKA/PRKACA and PRKAR1A/PKR1. Interacts with TRIM28 and NUCLEOLIN (By similarity). Interacts with SUPT6H. Interacts with RNF126. Directly interacts with MCM3AP; this interaction may favor AICDA recruitment to immunoglobulin variable region genes, hence promoting somatic hypermutations PMID 16387847 ↗ · PMID 18722174 ↗ · PMID 20507984 ↗ · PMID 21385873 ↗ · PMID 21518874 ↗ · PMID 23277564 ↗ · PMID 32484799 ↗ |
| 細胞定位 | AICDA 可位於細胞核及細胞質溶膠,並以細胞質定位為主。在 MCM3AP/GANP 存在時,AICDA 會重新定位至細胞核;這項定位描述為相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Cytoplasm, cytosol; Predominantly cytosolic. In the presence of MCM3AP/GANP, relocalizes to the nucleus (By similarity) PMID 21385873 ↗ · PMID 32484799 ↗ · PMID 18722174 ↗ · PMID 23166356 ↗ |
| 調控 | microRNA-155(miR-155)對 AICDA 具有負向調控作用。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | AICDA 相關基因變異會造成 Immunodeficiency with hyper-IgM 2(HIGM2),這是一種罕見免疫缺陷症候群。患者血清 IgM 正常或升高,但缺乏 IgG、IgA 與 IgE,並對細菌感染具有高度易感性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Immunodeficiency with hyper-IgM 2 HIGM2 A rare immunodeficiency syndrome characterized by normal or elevated serum IgM levels with absence of IgG, IgA, and IgE. It results in a profound susceptibility to bacterial infections. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 605258 PMID 11007475 ↗ · PMID 14962793 ↗ · PMID 23803409 ↗ · PMID 26545377 ↗ · PMID 27716525 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GTCAGACTAAGACAGAGAACCATCATTAATTGAAGTGAGA40TTTTTCTGGCCTGAGACTTGCAGGGAGGCAAGAAGACACT80CTGGACACCACTATGGACAGCCTCTTGATGAACCGGAGGA120AGTTTCTTTACCAATTCAAAAATGTCCGCTGGGCTAAGGG160TCGGCGTGAGACCTACCTGTGCTACGTAGTGAAGAGGCGT200GACAGTGCTACATCCTTTTCACTGGACTTTGGTTATCTTC240GCAATAAGAACGGCTGCCACGTGGAATTGCTCTTCCTCCG280CTACATCTCGGACTGGGACCTAGACCCTGGCCGCTGCTAC320CGCGTCACCTGGTTCACCTCCTGGAGCCCCTGCTACGACT360GTGCCCGACATGTGGCCGACTTTCTGCGAGGGAACCCCAA400CCTCAGTCTGAGGATCTTCACCGCGCGCCTCTACTTCTGT440GAGGACCGCAAGGCTGAGCCCGAGGGGCTGCGGCGGCTGC480ACCGCGCCGGGGTGCAAATAGCCATCATGACCTTCAAAGA520TTATTTTTACTGCTGGAATACTTTTGTAGAAAACCACGAA560AGAACTTTCAAAGCCTGGGAAGGGCTGCATGAAAATTCAG600TTCGTCTCTCCAGACAGCTTCGGCGCATCCTTTTGCCCCT640GTATGAGGTTGATGACTTACGAGACGCATTTCGTACTTTG680GGACTTTGATAGCAACTTCCAGGAATGTCACACACGATGA720AATATCTCTGCTGAAGACAGTGGATAAAAAACAGTCCTTC760AAGTCTTCTCTGTTTTTATTCTTCAACTCTCACTTTCTTA800GAGTTTACAGAAAAAATATTTATATACGACTCTTTAAAAA840GATCTATGTCTTGAAAATAGAGAAGGAACACAGGTCTGGC880CAGGGACGTGCTGCAATTGGTGCAGTTTTGAATGCAACAT920TGTCCCCTACTGGGAATAACAGAACTGCAGGACCTGGGAG960cDNA 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。