基因總覽
ATPase secretory pathway Ca2+ transporting 1 是蛋白質編碼基因,產物屬於 P 型陽離子運輸 ATPase 家族的 IIA 型亞家族。其蛋白質長 919 個胺基酸,具有多次穿膜結構,並分布著朝向細胞質與腔面的區段;這種膜蛋白架構使其能在膜兩側進行離子轉運。其主要角色是為高基氏體供應 Ca(2+) 與 Mn(2+),這兩種離子是分泌途徑中新合成蛋白質加工與運輸所需的輔因子。該基因產物與高基氏體內離子平衡及分泌途徑運作相關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000510168 ★ | 130,894,084–131,003,150 | 28 |
| ENST00000505330 | 130,850,504–131,003,150 | 27 |
| ENST00000504381 | 130,850,504–131,016,759 | 27 |
| ENST00000507488 | 130,850,504–131,016,759 | 28 |
| ENST00000950716 | 130,850,511–131,003,146 | 28 |
| ENST00000996955 | 130,893,965–131,016,759 | 28 |
| ENST00001075648 | 130,893,971–131,003,150 | 27 |
| ENST00001010424 | 130,893,975–131,016,759 | 29 |
| ENST00000868511 | 130,893,977–131,001,994 | 27 |
| ENST00000950719 | 130,893,977–131,001,993 | 29 |
| ENST00000939831 | 130,893,978–131,002,176 | 28 |
| ENST00000950717 | 130,893,978–131,003,105 | 27 |
顯示 12/48 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
ATP2C1 的蛋白質產物利用 ATP 水解驅動 Ca(2+) 與 Mn(2+) 跨膜運輸,將離子由細胞質側送至高基氏體腔側。催化循環中,泵先在膜的細胞質側取得離子;伴隨 ATP 水解所發生的短暫磷酸化,會促使其構形由朝內狀態轉為朝外狀態,完成離子轉移。兩種離子的運輸反應均與 ATP 水解相耦聯。
此泵在反式高基氏體區維持 Ca(2+) 平衡方面具有主要作用。高基氏體腔內的 Ca(2+) 與 Mn(2+) 是分泌途徑中新合成蛋白質加工及運輸所需的輔因子,因此 ATP2C1 的離子輸送與高基氏體及其後續區室中的蛋白質分類有關;其作用也影響高基氏體扁囊的形態。
在角質形成細胞中,ATP2C1 負責將 Ca(2+) 裝載至高基氏體儲存區,並因此參與角質形成細胞分化及表皮完整性的維持。這些作用連結了高基氏體的離子供應與皮膚細胞的分化過程。
在海馬神經元中,ATP2C1 參與 Ca(2+) 與 Mn(2+) 進入高基氏體儲存區,並調節神經極性形成所需的蛋白質運輸;此項描述為相似性推論。另有資料指出,它可能也參與維持細胞質中的 Ca(2+)、Mn(2+) 平衡與訊號傳遞,並避免細胞毒性;這項作用的表述仍屬可能性。
Promoter 與基因調控
>ATP2C1 ENST00000510168 GRCh38 chr3:130893084-130894184 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 TATGGGTGTGAGAGGACTTCTGTTCAACATTATATGTCTGGCTCACCACGGTTTATTAAAACCAATCGTT CATTAAAAAGCACTTATTAGGGGTCTGGGTAAGATGCCGAGCAAGTGAAATGTTTACGTGTGAAAAGGCA TTGACACTGGACAAAGGTACAGCTGCTAAAAGAAGTGCTCGTTCATTGGCTTCGACAGCTGTACGACTGG TTTCTAATTGCTGTTCCAGCCTCTCCCCAGTTCCATATACCACAAACGAATGAAAAAGATTAGCTCTCCC TGGAGCTCTCTGAGGCTGAACCTTGCTCTCTCATTACACATGGTAACTAAGCACACCCCTTAAAGAATTT TGGGAAGTCGCCCCGCGATTACCGGCTCCCCCAAGAACCAAGCAGTCAGTGCAGGGTTTTGCAAGTGAGA GTGCGAGACTCGGGAGGCTGCTCACGGTGCTCCAGTCCCTGGCAGGAGCATGGACACCTCGCCCCTTCCT TCCGTGGGCCTCAACGTTGCCTGCTGAGATTGTGACTGCCACCCCGACGGGAGCAGCTTCCCCTACAGAC TTTGTAGAGAGCGCTTAAACGCCTCGGGGACAGCGGCCATGACTCTCAGCTTGGGCCGACCCCGCGGCCG CCCCACGGGAATGCGTGGCCGACACGGGGCGTGGGCGAATCTCCGACCCTCGCGTTCAGGGGGTGCATAT AAACGGGCGGACACCGTCCCTGGGGTAAGGGAGGCGCCAGCAAGAACAAGGCGGGCCACCAACCCCGAGC GACCTCCTACCGGACGGATCCAAACCCAAACATTGTCCATTCCGGGCCGAAGTCTCGGCCTTCACTTCAC TTCCGCCTTCCCAGCCCGTGAACACGAATGCGCCTGCGCGCACCTCTCTCAGCGGAAGTAATAGTGACAA AGCTGGGTTCGCGGCTGGCCCAGGAGTGCGGGGCGCGACTGGGCGGCCGGCGGCGGGGAGGGGCGGAGCG CAGGAGTCGGAGGCGGGAGCAGACCAGCACGGCCTCGCGGAGCCGGCCCGGCGGACCGTGACGGGTCCCC TCACCTCCTCTTCTCTCCCCTCCCCGCCCGCCCTCTCTCCCTCCCTTCCTC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 6 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| ATP2C1_5 ↗ | 3:130,850,598 | 正股 | 130,850,549–130,850,608 |
| ATP2C1_3 ↗ | 3:130,893,977 | 正股 | 130,893,928–130,893,987 |
| ATP2C1_1 ↗ | 3:130,894,084 | 正股 | 130,894,035–130,894,094 |
| ATP2C1_2 ↗ | 3:130,894,205 | 正股 | 130,894,156–130,894,215 |
| ATP2C1_6 ↗ | 3:130,894,429 | 正股 | 130,894,380–130,894,439 |
| ATP2C1_4 ↗ | 3:130,894,586 | 正股 | 130,894,537–130,894,596 |
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
ENSR3_CGZNK · enhancer · 130892794–130893908 · regulatory
ENSR3_535R8XG · CTCF_binding_site · 130893066–130893087 · regulatory
ENSR3_BXZD8 · promoter · 130893909–130894651 · regulatory
ENSR3_BXZDC · enhancer · 130894652–130895443 · regulatory
· motif · 130892915–130892930 · motif
· motif · 130893068–130893084 · motif
· motif · 130893208–130893220 · motif
· motif · 130893712–130893725 · motif
· motif · 130893712–130893725 · motif
· motif · 130893798–130893811 · motif
· motif · 130893798–130893811 · motif
· motif · 130893921–130893930 · motif
· motif · 130893921–130893932 · motif
· motif · 130893921–130893932 · motif
· motif · 130893921–130893934 · motif
· motif · 130893946–130893957 · motif
· motif · 130893952–130893963 · motif
· motif · 130893952–130893963 · motif
· motif · 130893972–130893983 · motif
· motif · 130893972–130893983 · motif
· motif · 130893974–130893983 · motif
· motif · 130894110–130894126 · motif
· motif · 130894274–130894287 · motif
· motif · 130894375–130894386 · motif
· motif · 130894811–130894828 · motif
· motif · 130895230–130895241 · motif
· motif · 130896341–130896356 · motif
· motif · 130896360–130896375 · motif
· motif · 130896367–130896375 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:919 aa
ATP2C1 蛋白質長 919 個胺基酸,屬於 P 型陽離子運輸 ATPase 家族的 IIA 型亞家族。序列註解顯示其具有 10 段螺旋型跨膜區,並在膜兩側分布多個細胞質或腔面區段。這些拓樸特徵描述了其多次穿膜的膜蛋白架構。
蛋白質三維結構
細胞內定位
ATP2C1 位於高基氏體膜,包括反式高基氏體網絡膜與高基氏體堆疊膜。 神經元分化期間,其高基氏體分布會由核周位置轉為神經胞體內多個高基氏體結構,並較多分布於頂端樹突主幹。
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。
ATP2C1 被描述為可呈單體或同源二聚體狀態;此資料未指出其他特定結合夥伴,也未提供更具體的複合體資訊。
疾病與遺傳關聯
ATP2C1 基因變異會導致 Hailey-Hailey disease,這是一種自體顯性皮膚疾病,特徵包括紅斑、皮膚水疱與糜爛,以及棘層上部的棘解離。水疱與糜爛常見於頸部、腋下、皮膚皺褶、鼠蹊部與生殖器部位。
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 | ATP2C1 產物是由 ATP 驅動的離子泵,將 Ca(2+) 或 Mn(2+) 從膜的細胞質側送入高基氏體腔;運輸伴隨 ATP 水解及短暫磷酸化造成的構形轉換。它維持反式高基氏體的 Ca(2+) 平衡,影響蛋白質分類與高基氏體扁囊形態;在角質形成細胞中協助分化及表皮完整性,在海馬神經元中參與離子攝取與神經極性所需的蛋白質運輸。細胞質離子平衡及避免細胞毒性則僅表述為可能作用。 | 含實驗來源 | 證據與來源ATP-driven pump that supplies the Golgi apparatus with Ca(2+) and Mn(2+) ions, both essential cofactors for processing and trafficking of newly synthesized proteins in the secretory pathway. Within a catalytic cycle, acquires Ca(2+) or Mn(2+) ions on the cytoplasmic side of the membrane and delivers them to the lumenal side. The transfer of ions across the membrane is coupled to ATP hydrolysis and is associated with a transient phosphorylation that shifts the pump conformation from inward-facing to outward-facing state. Plays a primary role in the maintenance of Ca(2+) homeostasis in the trans-Golgi compartment with a functional impact on Golgi and post-Golgi protein sorting as well as a structural impact on cisternae morphology. Responsible for loading the Golgi stores with Ca(2+) ions in keratinocytes, contributing to keratinocyte differentiation and epidermis integrity. Participates in Ca(2+) and Mn(2+) ions uptake into the Golgi store of hippocampal neurons and regulates protein trafficking required for neural polarity (By similarity). May also play a role in the maintenance of Ca(2+) and Mn(2+) homeostasis and signaling in the cytosol while preventing cytotoxicity PMID 10615129 ↗ · PMID 12707275 ↗ · PMID 14632183 ↗ · PMID 16192278 ↗ · PMID 16332677 ↗ · PMID 20439740 ↗ · PMID 21187401 ↗ · PMID 30923126 ↗ |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) + ATP + H2O = Ca(2+)(out) + ADP + phosphate + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | Mn(2+)(in) + ATP + H2O = Mn(2+)(out) + ADP + phosphate + H(+) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | Monomer. Homodimer | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | ATP2C1 是定位於高基氏體反式網絡膜與高基氏體堆疊膜的多次穿膜蛋白。神經元分化期間,其所在的高基氏體分布由核周位置轉變為神經胞體內多個高基氏體結構,並以頂端樹突主幹為主要分布處。 | 含實驗來源 | 證據與來源Golgi apparatus, trans-Golgi network membrane / Multi-pass membrane protein; Golgi apparatus, Golgi stack membrane / Multi-pass membrane protein; During neuron differentiation, shifts from juxtanuclear Golgi position to multiple Golgi structures distributed over the neural soma with a predominance in the apical dendritic trunk PMID 12707275 ↗ · PMID 14632183 ↗ · PMID 21187401 ↗ |
| 疾病關聯 | Hailey-Hailey disease 是自體顯性皮膚疾病,症狀包括紅斑、皮膚水疱與糜爛,以及棘層上部棘解離;病灶常見於頸部、腋下、皮膚皺褶、鼠蹊部及生殖器。此疾病由影響 ATP2C1 基因的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Hailey-Hailey disease HHD An autosomal dominant cutaneous disorder characterized by erythema, skin blisters and erosions, and suprabasal acantholysis. Blisters and erosions most often affect the neck, armpits, skin folds, groin and genitals. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 169600 PMID 10615129 ↗ · PMID 10767338 ↗ · PMID 11841554 ↗ · PMID 11874499 ↗ · PMID 12707275 ↗ · PMID 21187401 ↗ · PMID 28035777 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGACCAGCACGGCCTCGCGGAGCCGGCCCGGCGGACCGTG40ACGGGTCCCCTCACCTCCTCTTCTCTCCCCTCCCCGCCCG80CCCTCTCTCCCTCCCTTCCTCCCTCCCGCTCGCTTCTTCT120CACGCCGGGAGCAGGCTCCCGCCTCGCACCGCTGCCCCGC160GAGCAGCTCCTCTTCTCCCGAGGCGCGCGGGGCGCCCCCG200CGAGCCCCGCGGCTGAGACCCCGCAGCCTGGAGGAGGGCT240GTCCGGGGCTTTGGATGCTGCTGCTAGGGGTGGTGGGAGC280AGCCGTGGGACGCGTGGCCGGGAGCGGGGGTGACAGCCTG320GGATTCCGGGGGCTTCTCTTCCTTGTCCTCCTCCTCTCCT360CTCTATTCCCAGTGTGGCCGTGGCTGACACTAAAGACTTT400GTAGCCATCAACCCGAGTGCAGTTTCGATGGAAAATGAAG440GTTGCACGTTTTCAAAAAATACCTAATGGTGAAAATGAGA480CAATGATTCCTGTATTGACATCAAAAAAAGCAAGTGAATT520ACCAGTCAGTGAAGTTGCAAGCATTCTCCAAGCTGATCTT560CAGAATGGTCTAAACAAATGTGAAGTTAGTCATAGGCGAG600CCTTTCATGGCTGGAATGAGTTTGATATTAGTGAAGATGA640GCCACTGTGGAAGAAGTATATTTCTCAGTTTAAAAATCCC680CTTATTATGCTGCTTCTGGCTTCTGCAGTCATCAGTGTTT720TAATGCATCAGTTTGATGATGCCGTCAGTATCACTGTGGC760AATACTTATCGTTGTTACAGTTGCCTTTGTTCAGGAATAT800CGTTCAGAAAAATCTCTTGAAGAATTGAGTAAACTTGTGC840CACCAGAATGCCATTGTGTGCGTGAAGGAAAATTGGAGCA880TACACTTGCCCGAGACTTGGTTCCAGGTGATACAGTTTGC920CTTTCTGTTGGGGATAGAGTTCCTGCTGACTTACGCTTGT960cDNA 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。