基因總覽
BLM 是蛋白質編碼基因,其產物 BLM RecQ like helicase 屬於解旋酶家族的 RecQ 次家族。蛋白質全長 1,417 個胺基酸,具有解旋酶 ATP 結合區、解旋酶 C 端結構域與 HRDC 結構域;序列中另有多段註記為無序區域。其結構亦包含 DEAH box、核定位訊號,以及與 SPIDR 互作、二聚化和同源寡聚化相關的區域。BLM 的基本角色與 DNA 複製和修復相關;其 DNA 解旋與特定 DNA 結構處理方式詳述於功能段落。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000355112 ★ | 90,717,346–90,816,166 | 22 |
| ENST00000681142 | 90,717,340–90,811,956 | 22 |
| ENST00000648453 | 90,717,340–90,815,342 | 23 |
| ENST00000560509 | 90,717,340–90,816,166 | 20 |
| ENST00000891949 | 90,717,340–90,816,166 | 21 |
| ENST00000936445 | 90,717,340–90,816,166 | 21 |
| ENST00000936446 | 90,717,340–90,816,166 | 22 |
| ENST00000936447 | 90,717,340–90,816,166 | 21 |
| ENST00000936448 | 90,717,340–90,816,166 | 23 |
| ENST00000936449 | 90,717,340–90,816,166 | 8 |
| ENST00000936450 | 90,717,340–90,816,166 | 22 |
| ENST00000936451 | 90,717,340–90,816,166 | 23 |
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
BLM RecQ like helicase 是 ATP 依賴型 DNA 解旋酶,可沿 DNA 3′ 至 5′方向移動,並將 ATP 水解與雙股 DNA 解開相耦合。它參與 DNA 複製與修復,能結合單股 DNA、分叉型雙股 DNA 及 Holliday junction DNA。於雙股 DNA 斷裂修復時,BLM 參與 DNA 5′端切除:它先解旋 DNA,並招募 DNA2,由 DNA2 切割 5′單股 DNA。BLM 也能促進 DNA 四向分枝接合的分枝移動,以及 Holliday junction 的溶解。
BLM 可解開 G-四股體 DNA,解旋方向同為 3′至 5′,且需要至少 7 個核苷酸長的 3′單股末端。其對 G-四股體受質的解旋活性高於對一般雙股 DNA 受質的活性。端粒、免疫球蛋白重鏈轉換區及核糖體 DNA 富含 G;來源指出,這些區域形成 G-四股體會阻礙 DNA 複製與轉錄,因此 BLM 對此類結構的解旋與核酸處理相關。
BLM 負向調控姊妹染色分體交換。另一項依相似性推定的功能是:KHDC3L-OOEP 支架可將 BLM 招募至 DNA 複製叉,TRIM25 的泛素化使其留在該處,進而促進停滯複製叉重新啟動;此項描述屬 By similarity 證據。感染情境下,BLM 亦被描述為可清除細胞核內 HIV-1 cDNA,從而抑制免疫感知與前病毒過度整合。
Promoter 與基因調控
>BLM ENST00000355112 GRCh38 chr15:90716346-90717446 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 GAAGAAATTCTGATACATGCTACAACATAGATGCTCCTTGAAGACATTATGCTAAGTGAAATAAGCCAAT CAGAAAAGAGCAATTATTGTATGATTCAATTTATATGCGGTACCTCGCACTTACAGACAGAAAGTGCAAT ATCGGCTATAAGGGGTTGTGAGAAACGGGTAACGGGGAGTTACTGTGTAACAGGCAGATTTTCTATTTGG GATAATGAAAAAGTTCTGGAGATGGATAGTGGTGATGGTTTCACAACAATGTGAATGTACTTAATGCCAG TGAACTGTACACTTAAAAATGGTGAATTTTATGTTAGATAGATTTTATCACACACACAAAGAGGAGGGAG GGCGGGAGGGAAGGAGAGAGGGAAGGAAGTAGAGAGGGGAGAAGAGAGGAAGAAAGGAAAGAAAGTAAGA TCTGGCATCACAGGGCCCACATTCCCGCGTGTCAGCAATAGGCTGAAACAGAAGCATGGTTTCTCACGTG TCCATGGAGGCATCTGAGTGTGTGCCCACTTTCCCGGTTCAATGACAATTTGCACCTGCTCGTGTAGAGG GGTACGGGTGAAACAGAGACCAGTATTATTAAGGGGATGGAGAGGAGAGACCGCCAAAACATCGCAGAGA CACACCGTCGGAACCAAGAGAATGGGGTGCAGACGCCTGGCTTGGCCTGTGGGAACTGGCAAGTCTCAGC TCTCAAACGCCCGGGCTTTTCAACCCGCCACAGCCGGGTTCCAGCTGCCTACTTCCTTTAAAGCCTTCAC CGACTCTAAAACACCAAAAACAAAGACCCAACTAGCTCCGGAAGCCCGAGATGTAACCGTAGTCATCTGA CCCTCCCGTCCGGACTCTGATTGGGCTTTGGAGATACGCGTCCCTCCCGGCGCTGTACGGCGACCCCGCC CCAGCAGCCTGAGGGGGCGGGAACAGATGTCCGAGTGCGACAGTATTGGTCGGCTTCCCCAGGAAGCAGC CAATCGGAATAGGCAAGCTTCCGGCGGGAAGTGAGCCAGGGCTTGGCGCGGCGGCCGTGGTTGCGGCGCG GGAAGTTTGGATCCTGGTTCCGTCCGCTAGGAGTCTGCGTGCGAGGTGAGT
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BLM_1 ↗ | 15:90,717,363 | 正股 | 90,717,314–90,717,373 |
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
ENSR15_BN24H · enhancer · 90716359–90716984 · regulatory
ENSR15_93C277 · promoter · 90716985–90717404 · regulatory
ENSR15_CC23C · enhancer · 90717405–90718488 · regulatory
· motif · 90716796–90716807 · motif
· motif · 90716828–90716837 · motif
· motif · 90716828–90716837 · motif
· motif · 90716953–90716970 · motif
· motif · 90717038–90717051 · motif
· motif · 90717248–90717258 · motif
· motif · 90717268–90717278 · motif
· motif · 90717341–90717350 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1417 aa
BLM RecQ like helicase 長 1,417 個胺基酸,屬 RecQ 解旋酶次家族。其解旋酶 ATP 結合區位於 676–851,解旋酶 C 端結構域位於 877–1024,HRDC 結構域位於 1212–1292。蛋白質另有 DEAH box、核定位訊號及多段無序區域;部分區域與 SPIDR 互作、二聚化及同源寡聚化有關。
蛋白質三維結構
細胞內定位
經 hydroxyurea 或 camptothecin 處理後,BLM 與 SPIDR 會重新分布至細胞核內由 DNA 損傷誘發的離散焦點;BLM 在 DNA 損傷位置的累積依賴 RMI 複合體與 SPIDR。
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 14 個夥伴
- BRIP1Q9BX63 · UniProt INTERACTION · 16 experiments
- FEN1P39748 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- NABP2Q9BQ15 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- PLK1P53350 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- RAD51DO75771 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- RMI1Q9H9A7 · UniProt INTERACTION · 16 experiments
- RPA1P27694 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- RPS27P42677 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- SPIDRQ14159 · UniProt INTERACTION · 11 experiments
- TERF1P54274 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TERF2Q15554 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- TOP3AQ13472 · UniProt INTERACTION · 10 experiments
- UIMC1Q96RL1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WRNQ14191 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
BLM 可形成單體、N 端介導的同源二聚體、四聚體(由二聚體組成)及六聚體;自我結合會降低 DNA 解旋的幅度與速率,而 ATP 存在時寡聚複合體會解離為單體。BLM 也出現在包含 BRCA1、MSH2、MSH6、MLH1、ATM、PMS2 及 RAD50-MRE11-NBS1 複合體的 BASC 中,此關聯可能隨細胞週期及細胞核內區域而動態改變。其他記載包括與 RMI 複合體、TOP3A、泛素化 FANCD2、SUPV3L1 及 SPIDR 的互作;SPIDR 與 BLM 的直接互作有助於將 BLM 定位至 DNA 損傷位置。BLM 亦被描述為在複製叉與 KHDC3L/FILIA-OOEP/FLOPED 支架複合體及 TRIM25 互作,該項為 By similarity。
疾病與遺傳關聯
BLM 基因變異會導致 Bloom syndrome,這是一種體染色體隱性疾病。其特徵包括產前及產後比例性的生長不足、對日光敏感並伴有毛細血管擴張及皮膚色素減退或色素增加,另有惡性腫瘤易感性與染色體不穩定。
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 · 8 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | BLM 是 ATP 依賴型 DNA 解旋酶,沿 3′至 5′方向解開雙股 DNA,並參與 DNA 複製及修復。它在雙股 DNA 斷裂修復的 5′端切除過程中解旋 DNA、招募 DNA2;也促進四向接合分枝移動與 Holliday junction 溶解。BLM 能解開 G-四股體,其活性高於對雙股 DNA 的解旋,並負向調控姊妹染色分體交換;複製叉停滯後的重新啟動功能屬 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源ATP-dependent DNA helicase that unwinds double-stranded (ds)DNA in a 3'-5' direction. Participates in DNA replication and repair. Involved in 5'-end resection of DNA during double-strand break (DSB) repair: unwinds DNA and recruits DNA2 which mediates the cleavage of 5'-ssDNA. Stimulates DNA 4-way junction branch migration and DNA Holliday junction dissolution. Binds single-stranded DNA (ssDNA), forked duplex DNA and Holliday junction DNA. Unwinds G-quadruplex DNA; unwinding occurs in the 3'-5' direction and requires a 3' single-stranded end of at least 7 nucleotides. Helicase activity is higher on G-quadruplex substrates than on duplex DNA substrates. Telomeres, immunoglobulin heavy chain switch regions and rDNA are notably G-rich; formation of G-quadruplex DNA would block DNA replication and transcription. Negatively regulates sister chromatid exchange (SCE). Recruited by the KHDC3L-OOEP scaffold to DNA replication forks where it is retained by TRIM25 ubiquitination, it thereby promotes the restart of stalled replication forks (By similarity) PMID 12019152 ↗ · PMID 18426915 ↗ · PMID 20639533 ↗ · PMID 21325134 ↗ · PMID 23509288 ↗ · PMID 24257077 ↗ · PMID 24816114 ↗ · PMID 25901030 ↗ · PMID 34606619 ↗ · PMID 9388193 ↗ · PMID 9765292 ↗ |
| 功能 | 在微生物感染情境中,BLM 可清除細胞核內的 HIV-1 cDNA,因而抑制免疫感知及前病毒過度整合。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Eliminates nuclear HIV-1 cDNA, thereby suppressing immune sensing and proviral hyper-integration PMID 32690953 ↗ |
| 分子活性 | BLM 將 ATP 水解與雙股 DNA 解旋相耦合;在解旋過程中,蛋白質沿 DNA 以 3′至 5′方向移動。 | 含實驗來源 | 證據與來源Couples ATP hydrolysis with the unwinding of duplex DNA by translocating in the 3'-5' direction. PMID 24816114 ↗ · PMID 25901030 ↗ · PMID 9388193 ↗ · PMID 9765292 ↗ |
| 分子活性 | ATP + H2O = ADP + phosphate + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | 每個 BLM 次單元結合一個鋅離子。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | BLM 可為單體,亦能經 N 端形成同源二聚體、四聚體或六聚體;自我結合會降低 DNA 解旋幅度與速率,ATP 可使寡聚體解離成單體。BLM 參與 BASC,並與 RMI 複合體、RMI1、TOP3A、SPIDR、泛素化 FANCD2、SUPV3L1 等有互作或複合體關係;部分複合體關聯可能具有動態性,複製叉相關互作則標示為 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer. Homodimer (via N-terminus). Homotetramer (via N-terminus); dimer of dimers. Homohexamer (via N-terminus). Self-association negatively regulates DNA unwinding amplitude and rate. Oligomeric complexes dissociate into monomer in presence of ATP. Part of the BRCA1-associated genome surveillance complex (BASC), which contains BRCA1, MSH2, MSH6, MLH1, ATM, BLM, PMS2 and the RAD50-MRE11-NBS1 protein complex. This association could be a dynamic process changing throughout the cell cycle and within subnuclear domains. Interacts with RMI complex. Interacts directly with RMI1 (via N-terminal region) component of RMI complex. Found in a complex, at least composed of BLM, RAD51 and SPIDR; the complex formation is mediated by SPIDR. Interacts with the KHDC3L/FILIA-OOEP/FLOPED scaffold complex and TRIM25 at DNA replication forks (By similarity). Interacts with ubiquitinated FANCD2. Interacts with SUPV3L1. Interacts with TOP3A (via N-terminal region). Interacts with SPIDR (via C-terminal region); the interaction is direct and required to target BLM to sites of DNA damage PMID 15257300 ↗ · PMID 15775963 ↗ · PMID 16595695 ↗ · PMID 17961633 ↗ · PMID 18923082 ↗ · PMID 18923083 ↗ · PMID 21325134 ↗ · PMID 23509288 ↗ · PMID 28228481 ↗ |
| 細胞定位 | BLM 位於細胞核。hydroxyurea 或 camptothecin 處理後,BLM 與 SPIDR 會重新分布至離散的 DNA 損傷誘發核內焦點;BLM 累積於 DNA 損傷位置則依賴 RMI 複合體及 SPIDR。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Together with SPIDR, is redistributed in discrete nuclear DNA damage-induced foci following hydroxyurea (HU) or camptothecin (CPT) treatment. Accumulated at sites of DNA damage in a RMI complex- and SPIDR-dependent manner PMID 23509288 ↗ |
| 疾病關聯 | BLM 基因變異會造成 Bloom syndrome,屬體染色體隱性疾病。其表現包括產前及產後比例性生長不足、日光敏感性皮膚變化(毛細血管擴張及色素減退或增加)、惡性腫瘤易感性與染色體不穩定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Bloom syndrome BLM An autosomal recessive disorder. It is characterized by proportionate pre- and postnatal growth deficiency, sun-sensitive telangiectatic hypo- and hyperpigmented skin, predisposition to malignancy, and chromosomal instability. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 210900 PMID 10862105 ↗ · PMID 17407155 ↗ · PMID 7585968 ↗ · PMID 9285778 ↗ |
核酸與蛋白質序列
CCGGCGGGAAGTGAGCCAGGGCTTGGCGCGGCGGCCGTGG40TTGCGGCGCGGGAAGTTTGGATCCTGGTTCCGTCCGCTAG80GAGTCTGCGTGCGAGGATTATGGCTGCTGTTCCTCAAAAT120AATCTACAGGAGCAACTAGAACGTCACTCAGCCAGAACAC160TTAATAATAAATTAAGTCTTTCAAAACCAAAATTTTCAGG200TTTCACTTTTAAAAAGAAAACATCTTCAGATAACAATGTA240TCTGTAACTAATGTGTCAGTAGCAAAAACACCTGTATTAA280GAAATAAAGATGTTAATGTTACCGAAGACTTTTCCTTCAG320TGAACCTCTACCCAACACCACAAATCAGCAAAGGGTCAAG360GACTTCTTTAAAAATGCTCCAGCAGGACAGGAAACACAGA400GAGGTGGATCAAAATCATTATTGCCAGATTTCTTGCAGAC440TCCGAAGGAAGTTGTATGCACTACCCAAAACACACCAACT480GTAAAGAAATCCCGGGATACTGCTCTCAAGAAATTAGAAT520TTAGTTCTTCACCAGATTCTTTAAGTACCATCAATGATTG560GGATGATATGGATGACTTTGATACTTCTGAGACTTCAAAA600TCATTTGTTACACCACCCCAAAGTCACTTTGTAAGAGTAA640GCACTGCTCAGAAATCAAAAAAGGGTAAGAGAAACTTTTT680TAAAGCACAGCTTTATACAACAAACACAGTAAAGACTGAT720TTGCCTCCACCCTCCTCTGAAAGCGAGCAAATAGATTTGA760CTGAGGAACAGAAGGATGACTCAGAATGGTTAAGCAGCGA800TGTGATTTGCATCGATGATGGCCCCATTGCTGAAGTGCAT840ATAAATGAAGATGCTCAGGAAAGTGACTCTCTGAAAACTC880ATTTGGAAGATGAAAGAGATAATAGCGAAAAGAAGAAGAA920TTTGGAAGAAGCTGAATTACATTCAACTGAGAAAGTTCCA960cDNA 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。