基因總覽
ASIC1 的正式名稱為 acid sensing ion channel subunit 1，屬於 amiloride-sensitive sodium channel 家族的 ASIC1 子家族。其產物是多次跨膜的陽離子通道，可組成三聚體；通道具有細胞內區段與大型細胞外區段，跨膜區段參與形成通道。ASIC 家族通道受質子調控，細胞外環境酸化時可被活化。人類 ACCN2 的不同轉錄變異型具有不同通道特性；研究所述的人類 hVariant 2 與小鼠 ASIC1a 同源，而其他變異型則呈現不同的酸誘發電流特徵。這些資料顯示，ASIC1 的轉錄變異型差異與通道性質相關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000447966 ★ | 50,057,596–50,083,611 | 12 |
| ENST00000228468 | 50,057,351–50,083,621 | 12 |
| ENST00000895671 | 50,057,351–50,083,621 | 13 |
| ENST00000895672 | 50,057,351–50,083,621 | 10 |
| ENST00000895673 | 50,057,351–50,083,621 | 12 |
| ENST00000964545 | 50,057,351–50,083,621 | 9 |
| ENST00001113241 | 50,057,351–50,079,446 | 7 |
| ENST00001138324 | 50,057,351–50,083,621 | 12 |
| ENST00000895674 | 50,058,192–50,083,621 | 12 |
| ENST00000453327 | 50,059,887–50,081,940 | 11 |
| ENST00000552438 | 50,073,575–50,083,621 | 10 |
| ENST00000552633 | 50,080,498–50,082,818 | 5 |
顯示 12/12 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
ASIC1 可形成不依賴電壓、由 pH 調控的三聚體鈉通道，並在神經系統中作為突觸後興奮性受體。細胞外 pH 下降時，通道會產生快速活化的內向電流；所述電流短暫且會完全去敏化。通道對鈉離子具有高度選擇性，但也可通透其他陽離子，包括鈣、鋰與鉀。相關研究亦描述一種由鈣介導、在酸性條件持續期間維持的電流；不同轉錄變異型的電流幅度、失活速度與鈣通透性並不相同。
在神經功能方面，ASIC1 被描述為參與調節突觸可塑性、學習與記憶。它也可較直接或間接地調節細胞內鈣濃度與 CaMKII 磷酸化，進而影響樹突棘密度。ASIC1 對先天性恐懼相關神經迴路活動的調節屬於 By similarity 推論。這些描述指出，酸誘發的離子流與神經元活動調節相關，但不應將推論性功能視為已由相同證據直接證實。
人類 ACCN2 轉錄變異型的研究提供了功能差異的例子。hVariant 1 在預定通道閘門前多出 46 個胺基酸；在異源表現系統的一般條件下，未產生可測得的質子閘控電流。hVariant 3 與齧齒類 ASIC1b 相似，在背根神經節的表現量高於腦部，基本通道特性也類似齧齒類 ASIC1b；不過，其質子誘發電流的鈣通透性明顯高於 hVariant 2 與鈣通透性可忽略的齧齒類 ASIC1b，並有小幅、依賴酸性條件的持續電流。研究提出，這種特性在人類背根神經節神經元中可能造成酸性 pH 下持續鈣流入，並對疼痛等酸依賴感覺有重要貢獻；此為研究提出的可能性，而非確定因果結論。
人類 ASIC1a 的結構與生理資料也顯示，Mambalgin1 可優先結合處於關閉狀態的通道，降低其對質子的敏感性，並使通道停留在關閉構形。這項研究支持一種關閉狀態捕捉機制，說明外部配體結合可與通道活性抑制相關。
Promoter 與基因調控
>ASIC1 ENST00000447966 GRCh38 chr12:50056596-50057696 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 CAGCCTCTGTGCTAAGAGCCCCTAATGAGCATCAGCAAATTAACAACTTCCCCTTGATTGCTCCTTCTCT GTTAATTGGATAGGGAGGGCCCCCCTCCCCAAGGCCTCTCAGAGAAGAGGAGGGAGGCAGGGAAGGAGAA AGGTGAGAGCCACAGGAGCAGCCCCCAGGCCTGCGTTCTGTGCTGAGACTTCTGCTCCATCCCTGAGCAT AGCTCCCCGTTCCAACCCTTCCTCACCCTGTCCCCTTCACTCCCTTTGCCTCCTTCCTTCTGTCCAAATT CCCTTGACCTCTGGCTATTTTTCCTTCCTTTTCTCTGCTCCTTCTTTGGAGATTTGGCAGTAAGGGGTTG CGACCATGCCCCCCACAAGCCCAAAGCTACAAGGATGGGATCTGAGTGGTCAAGGCTGCGTGTTGGCTCA CATATGTGCACGTGTATATGTGTCACATGCAGGTGGGAGCAGGGATAAGAGCAGGTGAGTGCTTGCCATG TGGGTCAGGCCCCCGGGATACGTGGACATCTGTTGCGGGGGGGTGTGGTTGTGAATGGTGTGGTGTGACT CTGGTCGGTATGTGTGTCTGTCTCCATATGGGCTAAGTGCTTGAATTAGTCAAGTGTGACTCGGAGCGTG TGTGTGTATGTGTGTGTGTACGCGCGTGTGTGCCACCAGAGGAAGCAGCAGCAAGAGGCAGGAGCATCGA TCCGAAGGAGACAGCGCGGGGAGAGGGACGCTAGGGGCAGACACCCTCCCTCCTGCGCGCACACACGCGC GCGCGCACACACACCACACACAGAGTCATACACACAAGCCATAGGGCCTCGCAGGCAGGGAGACGGCTCC GGGACTGGAGAGAGGCAGCGCCGCCGAAAGCGGCCGCGAGGAGGGGCGAGGCGGCGCGGGGAGCCCTGGG TCCCGCTCCCGGATCCGGGGCCCCGCGCGCACACCAGCCCAGAGACAGCCTCGCAGACACTCGTAGGCGC GCACGCGCACCCTCTCCCCTCCCCCTCCCCTCCCGCCGCCTCCCGGCCGGACGATGGATCCCTGCAGATC CCAGGGCTGAGAGCACCGCGCACCGCGCCGAGCCCGGGCAGACCGAGCCGA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| ASIC1_2 ↗ | 12:50,057,387 | 正股 | 50,057,338–50,057,397 |
| ASIC1_1 ↗ | 12:50,057,596 | 正股 | 50,057,547–50,057,606 |
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_5FQTJD · CTCF_binding_site · 50053325–50053346 · regulatory
ENSR12_5FQTKB · CTCF_binding_site · 50053523–50053544 · regulatory
ENSR12_9PTFQ · enhancer · 50055703–50056057 · regulatory
ENSR12_5FQW2H · CTCF_binding_site · 50056154–50056175 · regulatory
ENSR12_BCX84 · promoter · 50057058–50057606 · regulatory
ENSR12_5FQW7L · CTCF_binding_site · 50057254–50057275 · regulatory
ENSR12_5FQW97 · CTCF_binding_site · 50057605–50057626 · regulatory
ENSR12_BCX87 · enhancer · 50057607–50058436 · regulatory
· motif · 50053327–50053343 · motif
· motif · 50053525–50053541 · motif
· motif · 50055955–50055964 · motif
· motif · 50055955–50055964 · motif
· motif · 50056115–50056131 · motif
· motif · 50056115–50056131 · motif
· motif · 50056156–50056172 · motif
· motif · 50057200–50057216 · motif
· motif · 50057256–50057272 · motif
· motif · 50057607–50057623 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：528 aa
ASIC1 蛋白質長 528 個胺基酸，屬於 amiloride-sensitive sodium channel 家族的 ASIC1 子家族。N 端第 1–49 位及 C 端第 459–528 位為細胞質區段；第 50–66 位為螺旋跨膜區，第 67–427 位為細胞外區，第 428–458 位為不連續螺旋跨膜區。第 444–446 位含有 GAS motif，註記為離子選擇性濾器。
蛋白質三維結構
細胞內定位
ASIC1 定位於細胞膜，並見於突觸後細胞膜及樹突；相關研究也在神經元樹突突觸的突觸體分離物中檢出。 Asic1a 異構型同樣註記為細胞膜上的多次跨膜蛋白。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
未繪示構造：Cell projection, dendrite。這些構造未在通用細胞圖中標點，仍保留來源定位名稱。
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 3 個夥伴
- KIR3DL3Q8N743 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MGST2Q99735 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PICK1Q9NRD5 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
ASIC1 可形成具功能的同源三聚體，也能與其他 ASIC 蛋白形成異源三聚體，後者具有不同通道特性。ASIC1 與 PICK1 的互作與其在膜上的群聚調節相關；與 STOM 的互作則被描述為會改變異源三聚體通道活性，此項關係為 By similarity 推論。PCYOX1L 與 ASIC1 互作，並被描述為可藉由提高 Asic1a 的細胞表面表現量而增加離子通道電流。
疾病與遺傳關聯
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 · 14 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | ASIC1 可形成不依賴電壓、由 pH 調控的三聚體鈉通道，並在神經系統中作為突觸後興奮性受體，參與調節突觸可塑性、學習與記憶。細胞外 pH 下降時，通道產生快速活化、短暫且完全去敏化的內向電流。通道對鈉離子具有高度選擇性，但也允許其他陽離子通過。它可較直接或間接地調節細胞內鈣濃度與 CaMKII 磷酸化，進而影響樹突棘密度；調節先天性恐懼相關迴路活動則屬 By similarity 推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Forms voltage-independent, pH-gated trimeric sodium channels that act as postsynaptic excitatory receptors in the nervous system, playing a crucial role in regulating synaptic plasticity, learning, and memory. Upon extracellular pH drop this channel elicits transient, fast activating, and completely desensitizing inward currents. Displays high selectivity for sodium ions but can also permit the permeation of other cations. Regulates more or less directly intracellular calcium concentration and CaMKII phosphorylation, and thereby the density of dendritic spines. Modulates neuronal activity in the circuits underlying innate fear (By similarity) PMID 21036899 ↗ · PMID 32915133 ↗ · PMID 34319232 ↗ |
| 功能 | ASIC1 通道對鈉離子具有高度選擇性，但並非只允許鈉離子通過；其也可通透其他陽離子，包括鈣、鋰與鉀。此項描述指出通道的離子選擇性特徵，未進一步限定這些離子通透的實驗條件或相對程度。 | 含實驗來源 | 證據與來源Has high selectivity for sodium ions, but can also be permeable to other cations including calcium, lithium and potassium PMID 21036899 ↗ |
| 功能 | 相關通道可產生酸誘發電流，該電流幅度較低且失活較快。除對鈉離子有高度選擇性外，通道也支持由鈣介導的電流；只要酸性條件持續，該電流便可維持。通道另可能通透鋰與鉀；此處對鋰、鉀通透性的描述帶有可能性，未將其表述為確定特性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Produces acid activated currents with a reduced amplitude and inactivates faster. Has high selectivity for sodium ions but also supports a calcium-mediated current which is sustained and maintained as long as acidic conditions are present. Also potentially permeable to lithium and potassium PMID 21036899 ↗ |
| 功能 | 在體外實驗中，該蛋白質未呈現可測得的質子閘控鈉通道活性。此結論限定於體外測量結果，不能據此延伸為所有實驗條件或生理環境中均不存在通道活性。 | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | Na(+)(in) = Na(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | K(+)(in) = K(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | Li(+)(in) = Li(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | ASIC1 可形成具功能的同源三聚體，也可與其他 ASIC 蛋白形成異源三聚體，並產生通道特性不同的組合。ASIC1 與 PICK1 互作，該互作與調節 ASIC1 在細胞膜上的群聚相關；它也與 STOM 互作，並被描述為會改變異源三聚體通道活性。ASIC1 與 STOM 的作用關係為 By similarity 推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Forms functional homotrimeric channels. Forms heterotrimers with other ASIC proteins, resulting in channels with distinct properties. Interacts with PICK1; regulates ASIC1 clustering in membranes. Interacts with STOM; alters heterotrimeric channels activity (By similarity) PMID 11802773 ↗ · PMID 12578970 ↗ · PMID 19654327 ↗ · PMID 32915133 ↗ · PMID 34319232 ↗ |
| 交互作用 | ASIC1 與 PCYOX1L 互作。相關描述指出，PCYOX1L 可增加離子通道電流，其方式是提高 Asic1a 在細胞表面的表現量。此處陳述的是與細胞表面表現及通道電流增加相關的作用，未提供其他互作機制或實驗條件。 | 推論支持 | 證據與來源Interacts with PCYOX1L; increases ion channel currents by increasing Asic1a surface expression |
| 細胞定位 | ASIC1 是多次跨膜蛋白，定位於細胞膜，也見於突觸後細胞膜及樹突。另有研究在神經元樹突突觸的突觸體分離物中檢出 ASIC1。這些定位描述指向 ASIC1 本身，不代表其互作夥伴具有相同的細胞內位置。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Postsynaptic cell membrane; Cell projection, dendrite; Isolated in synaptosomes from the dendritic synapses of neurons PMID 12578970 ↗ · PMID 21036899 ↗ · PMID 32915133 ↗ · PMID 34319232 ↗ |
| 細胞定位 | Asic1a 異構型被註記為定位於細胞膜，並具有多次跨膜蛋白的性質。此定位資訊限定於 Asic1a 異構型，不能據此推定所有 ASIC1 異構型均具有相同的定位描述。 | 推論支持 | |
| 功能 | 研究描述人類 ACCN2 的不同轉錄變異型：hVariant 2 與小鼠 ASIC1a 同源；hVariant 1 不存在於齧齒類，並在預定通道閘門前多出 46 個胺基酸，在異源表現系統的一般條件下未產生質子閘控電流。hVariant 3 與齧齒類 ASIC1b 相似，在背根神經節的表現量高於腦部，且其質子誘發電流的鈣通透性高於 hVariant 2 與鈣通透性可忽略的齧齒類 ASIC1b。hVariant 3 另有小幅酸依賴持續電流；研究提出它可能使人類背根神經節神經元在酸性 pH 下持續流入鈣，並對疼痛等酸依賴感覺有重要貢獻。 | 文獻摘要 | 證據與來源The acid-sensing ion channels (ASICs) are proton-gated cation channels activated when extracellular pH declines. In rodents, the Accn2 gene encodes transcript variants ASIC1a and ASIC1b, which differ in the first third of the protein and display distinct channel properties. In humans, ACCN2 transcript variant 2 (hVariant 2) is homologous to mouse ASIC1a. In this article, we study two other human ACCN2 transcript variants. Human ACCN2 transcript variant 1 (hVariant 1) is not present in rodents and contains an additional 46 amino acids directly preceding the proposed channel gate. We report that hVariant 1 does not produce proton-gated currents under normal conditions when expressed in heterologous systems. We also describe a third human ACCN2 transcript variant (hVariant 3) that is similar to rodent ASIC1b. hVariant 3 is more abundantly expressed in dorsal root ganglion compared with brain and shows basic channel properties analogous to rodent ASIC1b. Yet, proton-gated currents from hVariant 3 are significantly more permeable to calcium than either hVariant 2 or rodent ASIC1b, which shows negligible calcium permeability. hVariant 3 also displays a small acid-dependent sustained current. Such a sustained current is particularly intriguing as ASIC1b is thought to play a role in sensory transduction in rodents. In human DRG neurons, hVariant 3 could induce sustained calcium influx in response to acidic pH and make a major contribution to acid-dependent sensations, such as pain. PMID 21036899 ↗Identification of a calcium permeable human acid-sensing ion channel 1 transcript variant. · cc by |
| 功能 | 研究以單顆粒冷凍電子顯微鏡分析人類 ASIC1a 及其與 Mambalgin1 的複合體，並觀察到毒素結合後的抑制構形。結構與生理資料指出，Mambalgin1 可逆地抑制 ASIC 通道傳導，並較偏好結合處於關閉狀態的 hASIC1a；結合後會降低通道對質子的敏感性。研究據此提出關閉狀態捕捉機制，說明毒素與細胞外區域結合如何關聯於通道構形及活性的抑制。 | 文獻摘要 | 證據與來源Acid-sensing ion channels (ASICs) are proton-gated cation channels that are involved in diverse neuronal processes including pain sensing. The peptide toxin Mambalgin1 (Mamba1) from black mamba snake venom can reversibly inhibit the conductance of ASICs, causing an analgesic effect. However, the detailed mechanism by which Mamba1 inhibits ASIC1s, especially how Mamba1 binding to the extracellular domain affects the conformational changes of the transmembrane domain of ASICs remains elusive. Here, we present single-particle cryo-EM structures of human ASIC1a (hASIC1a) and the hASIC1a-Mamba1 complex at resolutions of 3.56 and 3.90 Å, respectively. The structures revealed the inhibited conformation of hASIC1a upon Mamba1 binding. The combination of the structural and physiological data indicates that Mamba1 preferentially binds hASIC1a in a closed state and reduces the proton sensitivity of the channel, representing a closed-state trapping mechanism. PMID 32915133 ↗Structural insights into human acid-sensing ion channel 1a inhibition by snake toxin mambalgin1. · cc by |
核酸與蛋白質序列
CCCCCTCCCCTCCCGCCGCCTCCCGGCCGGACGATGGATC40CCTGCAGATCCCAGGGCTGAGAGCACCGCGCACCGCGCCG80AGCCCGGGCAGACCGAGCCGAGGCGAGCGAGCCAGCGAGC120CAGCGCGCGCGGGCGGGCGGACAGATCGGAGCCGAGCGGG160GCCGGGCGGGGCGCTCCCTGCAGGGCTCTGCGCGGCGTGC200CGCGGCGGCCGCGGGCTCCGGCCCCGGGCCATGAGCCCCT240CCGCGACTCGGCGCTGAGCCCGCCACCGGTCCAGCGCCCC280AGGACCCGCCGCCGGCTGCCGGCTTGCCGAAGCCCCCTCA320GGATCCCCTCAACAAGGATGGAACTGAAGGCCGAGGAGGA360GGAGGTGGGTGGCGTCCAGCCGGTGAGCATCCAGGCCTTC400GCCAGCAGCTCCACACTGCACGGCCTGGCCCACATCTTCT440CCTACGAGCGGCTGTCTCTGAAGCGGGCACTGTGGGCCCT480GTGCTTCCTGGGCTCCCTGGCTGTGCTGCTGTGTGTGTGC520ACGGAGCGTGTGCAGTACTACTTCCACTACCACCATGTCA560CCAAGCTCGACGAGGTGGCTGCCTCTCAGCTTACCTTCCC600TGCTGTCACGCTGTGCAACCTCAACGAGTTCCGCTTTAGC640CAAGTCTCCAAGAATGACCTGTATCATGCTGGGGAGCTGC680TGGCCCTGCTCAACAACAGGTATGAGATACCAGACACACA720GATGGCAGATGAAAAGCAGCTGGAGATACTGCAGGACAAA760GCCAACTTCCGCAGCTTCAAACCCAAACCCTTCAACATGC800GTGAGTTCTACGACCGAGCTGGGCACGACATTCGAGACAT840GCTGCTCTCCTGCCACTTCCGGGGGGAGGTCTGCAGCGCT880GAAGACTTCAAGGTGGTCTTCACACGCTATGGAAAGTGCT920ACACGTTCAACTCGGGCCGAGATGGGCGGCCGCGGCTGAA960cDNA 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。