基因總覽
ATL1 是蛋白質編碼基因，產物 Atlastin-1 屬於 TRAFAC class dynamin-like GTPase 超家族，並歸入 GB1/RHD3 GTPase family 的 GB1 subfamily。這是一種膜錨定型 GTPase，蛋白質具有大型胞質區域，並以兩段跨膜螺旋連接膜兩側的胞質區域。其結構包含 GB1/RHD3-type G 結構域與 3HB（three-helix bundle）區域；N 端另有高變異區，C 端則包含自抑制區。這些結構特色構成 Atlastin-1 參與膜相關活動的基礎。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000358385 ★ | 50,560,145–50,633,045 | 14 |
| ENST00000556478 | 50,532,509–50,634,017 | 14 |
| ENST00000441560 | 50,532,626–50,634,017 | 14 |
| ENST00000868185 | 50,532,626–50,634,017 | 13 |
| ENST00000945455 | 50,532,626–50,634,017 | 15 |
| ENST00000713928 | 50,532,796–50,634,017 | 14 |
| ENST00000555960 | 50,559,087–50,590,957 | 4 |
| ENST00000553509 | 50,559,552–50,634,017 | 14 |
| ENST00000682037 | 50,559,932–50,634,017 | 14 |
| ENST00000713929 | 50,559,932–50,634,017 | 12 |
| ENST00000868186 | 50,559,932–50,634,017 | 13 |
| ENST00000932063 | 50,559,932–50,634,017 | 12 |
顯示 12/18 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
Atlastin-1 的主要作用是促進內質網（ER）膜以 GTP 依賴方式融合，使 ER 維持連續的管狀網絡，並有助於形成 ER 小管交會的三向接點。此功能由分布在相鄰 ER 小管膜上的 Atlastin-1 分子共同執行，並依循 GTP 結合與水解所驅動的循環。
在融合循環開始時，位於相對膜上的兩個 Atlastin-1 分子結合 GTP，透過 GB1/RHD3-type G 結構域及 3HB 區域形成較鬆散的同源二聚體。隨後 GTP 水解為 GDP 與磷酸，3HB 區域收緊，將兩側膜拉近並推動膜融合。膜融合完成後，無機磷酸（Pi）釋出，二聚體解離；接著 GDP 離開，使單體回復為可再進入下一輪融合的構形。這一循環將核苷酸狀態改變連結到膜間距離與融合事件。
Atlastin-1 的 GTP 水解反應為 GTP 與水生成 GDP、磷酸及氫離子。此反應提供融合循環中的核苷酸轉換，而分子組裝與 3HB 區域構形變化則將此轉換轉化為膜靠近及融合。透過促進小管交會點形成，Atlastin-1 有助於維持 ER 網絡的連通性。
來源亦指出 Atlastin-1 可能以直接或間接方式調節 Golgi 的生合成；此外，依相似性資料，它間接調節軸突發育。這些作用的描述並未提供與 ER 膜融合相同程度的機制細節，因此不宜視為已確立的融合循環步驟。
Promoter 與基因調控
>ATL1 ENST00000358385 GRCh38 chr14:50559145-50560245 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 CATAGTAAATTACATTGAGAGAGTGTAGCGTGAGGAGTTGCTTACCATGAGGAATTAGCAGAGATCATGG ATCTGGTAATTAAGAGGCTGGCAGTGATCTCCTAAGAACCGATCAGTACAGAGTGTGAGTAACAACCAAA TGGCAGAAGGAAACTGTAAGGGACGGCATGATGGTATCTTGAGGTTGAGGTAGTATAAAGGGACAGTGTT TCCAGGTTACTGAAAACAACTAAGTTTGTAGCAGAGAGAAAGCAGTGAAAAGGGAAAGATTGAAAGTATT TTTATTTTTTTTCTTTTCCTTTCAAAATTGTCTGCAACCTTTATGGCTGCCAGGGCCCACCCATACCCAG ACTATGTAGTATGATTTCAGCTCAAATAATTGCTATTGGACTATAGGTCTGGACCTTATCTTTGCAAATC TAGTGGGAAATTTTACCCAGTGGATATTGAGTTACAGATCGTAATGAATCTACAGCTTTCATTTATCTTG ATCTTCTTGATATAAATTTTGCTATTCTAATTTTAAGACAAACTACTCAGTATACATATACAAAAATGCA TGATACCCTCTTTACTAACATGACCTTGCTTTTAAAATGGAAAAAAAAATGGGTGCCTCGTAGATAAATG CACATTATTTTAGCTACTTTGGCTATATAAATGTTGCCAGCTTGTTTGTACTAATGTATAACCGTGCTTG AAACAGGTATTTGAACATCCAGAATCATGCAGTATATCGGTTTGTGTATTTCTGATAACGCTGTTAAATT CTTTGAGAGTGTGTTCGAGGGGGGTGCTGTTTATTTGTTTGTGTTTTCCGTTGAAAATGTTGCGGTACGT GGTCTATCACTGTCTTCACGGTCTGGGGGTGGACTGAGGTAGGGAGGGTGTGACGCTGGTATCTGTGTGA ACTCGGGCTTGTGATGCTGAGCTTGGTTCATCTGCTTTCTCCTCCCTTTTCCTCCCCACTCCTTCCCACC AGCGCCACAGCAACATCCTCAGAGTCTGAGCGAACTGCGCCCAGCGCGGGCACGGAGCCTCCCACCGCCA GCAACCTGCGGCCCCGGAGAAGGCAGCGAGCGCAGTGACAGCGCCTCACCG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| ATL1_2 ↗ | 14:50,533,082 | 正股 | 50,533,033–50,533,092 |
| ATL1_1 ↗ | 14:50,560,145 | 正股 | 50,560,096–50,560,155 |
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
ENSR14_C72GF · promoter · 50559815–50561208 · regulatory
ENSR14_83H5P2 · enhancer · 50561209–50561422 · regulatory
· motif · 50563573–50563587 · motif
· motif · 50563573–50563587 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：558 aa
Atlastin-1 長 558 個胺基酸，屬於 TRAFAC class dynamin-like GTPase 超家族中的 GB1/RHD3 GTPase family、GB1 subfamily。其 GB1/RHD3-type G 結構域位於胺基酸 64–309，3HB 區域位於 347–438；N 端 1–34 為高變異區，1–27 為無序區，439–447 為連接區。蛋白質另含兩段跨膜螺旋及 C 端自抑制區（521–558）。
蛋白質三維結構
細胞內定位
Atlastin-1 位於內質網膜與 Golgi apparatus 膜，並定位於內質網管狀網絡；另有細胞投射、軸突的定位註記。 來源未描述這些定位隨條件或異構型改變的情形。
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, axon。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 24 個夥伴
- CISD2Q8N5K1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DNM2P50570-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HTTP42858 · UniProt INTERACTION · 18 experiments
- JPH3Q8WXH2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LMNAP02545 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NDUFV2P19404 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NF2P35240 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- OPTNQ96CV9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PANK2Q9BZ23-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PEX7O00628-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PPT1P50897 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRNPP04156 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRPHP41219 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RAB7AP51149 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RTN4Q9NQC3-1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SMN2Q16637 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SPRED1Q7Z699 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TSC1Q86WV8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- YARS1P54577 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ZFYVE27Q5T4F4 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- Reep5Q60870 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- Rtn3Q9ES97-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- Rtn4Q9JK11-3 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SPASTQ9UBP0 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
Atlastin-1 可呈單體，也會在相對膜上的兩個分子之間短暫形成同源二聚體；此二聚體是介導 ER 膜融合的活性形式。它與 REEP1、REEP5、RTN3、RTN4、ZFYVE27 及 ARL6IP1 有互作記載，這些蛋白亦與 ER 管狀網絡組織有關。Atlastin-1 與 SPAST 的互作為直接互作，並可能使 SPAST 被招募至 Golgi 膜；它也與 MAP4K4 互作，且可能與 TMED2 互作，另有 CPT1C 互作記載。
疾病與遺傳關聯
影響 ATL1 的基因變異與常染色體顯性痙攣性截癱 3 型（SPG3）及遺傳性感覺神經病變 1D 型（HSN1D）相關。SPG3 為神經退化性疾病，常見下肢逐漸進展的無力與痙攣，病程與嚴重度差異很大；可能出現平衡困難、腿部僵硬、肌肉痙攣及步行時拖曳腳趾，部分患者也有膀胱症狀或症狀擴及身體其他部位。HSN1D 通常成年後發病，特徵包括遠端軸突性感覺神經病變、造成傷害的潰瘍及反射減弱；部分患者可能有上運動神經元受累的表現。
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 | Atlastin-1（ATL1）是膜錨定型 GTPase，藉由 GTP 依賴的內質網膜融合維持連續的內質網網絡，並促進內質網小管交會處形成三向接點。相鄰小管膜上的兩個分子結合 GTP，經 GB1/RHD3-type G 結構域與 3HB 區域形成鬆散同源二聚體；GTP 水解後 3HB 收緊，拉近膜並推動融合。融合後 Pi 釋出使二聚體解離，GDP 隨後離開，單體重設為可進行下一輪融合的構形。另可能調節 Golgi 生合成，並依相似性資料間接調節軸突發育。 | 含實驗來源 | 證據與來源Atlastin-1 (ATL1) is a membrane-anchored GTPase that mediates the GTP-dependent fusion of endoplasmic reticulum (ER) membranes, maintaining the continuous ER network. It facilitates the formation of three-way junctions where ER tubules intersect. Two atlastin-1 on neighboring ER tubules bind GTP and form loose homodimers through the GB1/RHD3-type G domains and 3HB regions. Upon GTP hydrolysis, the 3HB regions tighten, pulling the membranes together to drive their fusion. After fusion, the homodimer disassembles upon release of inorganic phosphate (Pi). Subsequently, GDP dissociates, resetting the monomers to a conformation ready for a new fusion cycle. May also regulate more or less directly Golgi biogenesis. Indirectly regulates axonal development (By similarity) PMID 14506257 ↗ · PMID 17321752 ↗ · PMID 18270207 ↗ · PMID 19665976 ↗ · PMID 21220294 ↗ · PMID 21368113 ↗ · PMID 23334294 ↗ · PMID 27619977 ↗ · PMID 34817557 ↗ · PMID 38509071 ↗ |
| 分子活性 | GTP + H2O = GDP + phosphate + H(+) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | Atlastin-1 可為單體或同源二聚體；兩個分子在相對膜上短暫形成的二聚體，是介導內質網膜融合的活性形式。它透過跨膜區與 REEP1、REEP5、RTN3、RTN4 互作，並與 ZFYVE27、ARL6IP1 互作；這些蛋白均與內質網管狀網絡組織有關。Atlastin-1 也直接與 SPAST 互作，可能招募 SPAST 至 Golgi 膜；另與 MAP4K4 互作，可能與 TMED2 互作，並有 CPT1C 互作記載。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomeric and homodimeric. The homodimer, transiently formed by two molecules on opposing membranes, is the active form mediating ER membrane fusion. Interacts with REEP1, REEP5, RTN3 and RTN4 (via the transmembrane region); these proteins are involved in endoplasmic reticulum tubular network organization. Interacts with ZFYVE27; both proteins are involved in endoplasmic reticulum tubular network organization. Interacts with ARL6IP1; both proteins are involved in endoplasmic reticulum tubular network organization (By similarity). Interacts with SPAST; the interaction is direct, could recruit SPAST to Golgi membranes. Interacts (via N-terminal region) with MAP4K4 (via CNH regulatory domain). May interact with TMED2. Interacts with CPT1C PMID 12387898 ↗ · PMID 14506257 ↗ · PMID 16339213 ↗ · PMID 16815977 ↗ · PMID 17321752 ↗ · PMID 19665976 ↗ · PMID 20200447 ↗ · PMID 21220294 ↗ · PMID 21368113 ↗ · PMID 23334294 ↗ · PMID 23969831 ↗ · PMID 25751282 ↗ · PMID 38509071 ↗ |
| 細胞定位 | Atlastin-1 定位於內質網膜及 Golgi apparatus 膜，並註記為多次跨膜蛋白；另見於細胞投射中的軸突。它也定位於內質網管狀網絡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Endoplasmic reticulum membrane / Multi-pass membrane protein; Golgi apparatus membrane / Multi-pass membrane protein; Cell projection, axon; Localizes to endoplasmic reticulum tubular network PMID 14506257 ↗ · PMID 16339213 ↗ · PMID 17321752 ↗ · PMID 19665976 ↗ · PMID 27619977 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 ATL1 的變異可造成常染色體顯性痙攣性截癱 3 型（SPG3），這是一種神經退化性疾病，以下肢逐步進展的無力與痙攣為特徵，病程速度和嚴重程度差異甚大。初期可能有平衡困難、腿部無力與僵硬、肌肉痙攣或步行時拖曳腳趾；部分患者會出現膀胱症狀，或無力與僵硬擴及身體其他部位。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spastic paraplegia 3, autosomal dominant SPG3 A form of spastic paraplegia, a neurodegenerative disorder characterized by a slow, gradual, progressive weakness and spasticity of the lower limbs. Rate of progression and the severity of symptoms are quite variable. Initial symptoms may include difficulty with balance, weakness and stiffness in the legs, muscle spasms, and dragging the toes when walking. In some forms of the disorder, bladder symptoms (such as incontinence) may appear, or the weakness and stiffness may spread to other parts of the body. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 182600 PMID 11685207 ↗ · PMID 12112092 ↗ · PMID 12939451 ↗ · PMID 14695538 ↗ · PMID 15184642 ↗ · PMID 16533974 ↗ · PMID 17321752 ↗ · PMID 17427918 ↗ · PMID 18270207 ↗ · PMID 20718791 ↗ · PMID 20932283 ↗ · PMID 21336785 ↗ · PMID 23483706 ↗ · PMID 24473461 ↗ · PMID 24604904 ↗ · PMID 34817557 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 ATL1 的變異與遺傳性感覺神經病變 1D 型（HSN1D）相關。此病通常成年後發病，表現為遠端軸突性感覺神經病變，可能導致造成傷害的潰瘍，並伴隨反射減弱；部分患者可能出現提示上運動神經元受累的表現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Neuropathy, hereditary sensory, 1D HSN1D A disease characterized by adult-onset distal axonal sensory neuropathy leading to mutilating ulcerations as well as hyporeflexia. Some patients may show features suggesting upper neuron involvement. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613708 PMID 21194679 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGAGTCTGAGCGAACTGCGCCCAGCGCGGGCACGGAGCCT40CCCACCGCCAGCAACCTGCGGCCCCGGAGAAGGCAGCGAG80CGCAGTGACAGCGCCTCACCGCCACCAGCTCCTGGACCAC120CATGGCCAAGAACCGCAGGGACAGAAACAGTTGGGGTGGA160TTTTCGGAAAAGACATATGAATGGAGCTCAGAAGAGGAGG200AGCCAGTGAAAAAGGCAGGACCAGTCCAAGTCCTCATTGT240CAAAGATGACCATTCCTTTGAGTTAGATGAAACTGCATTA280AATCGGATCCTTCTCTCGGAGGCTGTCAGAGACAAGGAGG320TTGTTGCTGTATCTGTTGCTGGAGCATTTAGAAAAGGAAA360ATCATTCCTGATGGACTTCATGTTGAGATACATGTACAAC400CAGGAATCAGTTGATTGGGTTGGAGACTACAATGAACCAT440TGACTGGTTTTTCATGGAGAGGTGGATCTGAGCGAGAGAC480CACAGGAATTCAGATATGGAGTGAAATCTTCCTTATCAAT520AAACCTGATGGTAAAAAGGTTGCAGTGTTATTGATGGATA560CTCAGGGAACCTTTGATAGTCAGTCAACTTTGAGAGATTC600AGCCACAGTATTTGCCCTTAGCACAATGATCAGCTCAATA640CAGGTATATAACTTATCCCAAAATGTCCAGGAGGATGATC680TTCAGCACCTCCAGCTTTTCACTGAGTATGGCAGACTGGC720AATGGAGGAAACATTCCTGAAGCCATTTCAGAGTCTGATA760TTTCTTGTTCGAGACTGGAGTTTCCCATACGAATTTTCAT800ATGGAGCCGATGGTGGTGCCAAATTCTTGGAAAAACGCCT840CAAGGTCTCAGGGAACCAGCATGAAGAACTACAGAACGTC880AGAAAACACATCCATTCCTGTTTCACCAACATTTCCTGTT920TTCTGCTACCTCATCCTGGCTTAAAAGTAGCTACCAATCC960cDNA 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。