基因總覽
bone morphogenetic protein 1（BMP1）是蛋白質編碼基因，其產物為 metalloprotease，主要角色是處理多種前驅蛋白，使其成為成熟的功能性酵素或結構蛋白，因而與細胞外基質（ECM）的形成調控有關。BMP1 蛋白長 986 個胺基酸，具有 Peptidase M12A、五個 CUB 與兩個 EGF-like 結構域；兩個 EGF-like 結構域皆標註為 calcium-binding。蛋白質序列另有一段標註為無序區域，並在 N 端具有訊號序列。這些結構註解勾勒出其作為分泌型基質相關蛋白的基本特徵；其底物處理方式與生物學作用另於功能段落說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000306385 ★ | 22,165,372–22,212,326 | 20 |
| ENST00000397814 | 22,165,140–22,176,942 | 5 |
| ENST00000354870 | 22,165,140–22,212,324 | 21 |
| ENST00000988789 | 22,165,140–22,201,483 | 17 |
| ENST00000988790 | 22,165,140–22,201,481 | 15 |
| ENST00001026760 | 22,165,140–22,212,326 | 20 |
| ENST00001120963 | 22,165,140–22,201,481 | 17 |
| ENST00001133279 | 22,165,140–22,201,482 | 16 |
| ENST00001133280 | 22,165,140–22,212,326 | 20 |
| ENST00000306349 | 22,165,372–22,201,482 | 16 |
顯示 10/10 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
BMP1 是 metalloprotease，藉由切割或活化前驅蛋白，調節細胞外基質（ECM）的形成。這些加工可使前驅物轉變為成熟的功能性酵素或結構蛋白，因此 BMP1 的作用涉及基質組成與組織建構。其生物學角色包括軟骨與骨形成、肌肉生長及恆定，以及傷口癒合和組織修復。
在膠原形成過程中，BMP1 可切除 procollagen I、II、III 的 C 端前肽；來源另指出，type I 與 II procollagen 的切割位置為 Ala-|-Asp，type III 則為 Arg-|-Asp。BMP1 也能促進 lysyl oxidase（LOX）的蛋白水解活化。LOX 對膠原纖維與彈性纖維中共價交聯的形成是必要的，因而這項活化作用與纖維基質的組裝相關。
BMP1 的底物還包括基質細胞蛋白 thrombospondin-1（THBS1）。切割 THBS1 會造成細胞黏附受干擾，並活化 TGF-beta。這些作用顯示 BMP1 對基質的影響不只涉及結構蛋白加工，也可牽涉細胞與基質的關係及訊號活化。另有資料指出，BMP1 在骨修復中可作為 BMP7 的共活化因子；來源未進一步說明此共活化作用的分子步驟。
Promoter 與基因調控
>BMP1 ENST00000306385 GRCh38 chr8:22164372-22165472 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 CCTGGAGAAATGGGAGCTTGGGGAGAGGATGGGAGTGGGCAGAGGTGGCGCCCAGGGGCCCGGGAACTCC TGCCACAACAGAATAAAGCAGCCTGATTGAAAAGCAAAGGGTCTGCTTCTGTCTTCCTGCAGGGCGCAGT CCTGCCCTGGCGGGGGCCGGCCAAGAAGGGAAGGGCCTTGGGAGAGCAAAGTGGGGTTTGCCATTCGCCC TCTGTCCCAGGGCGCTGGGGCACTGGGTCCACCTCGGCGGGGGAGAGGGGCTCGCAGGGAGCCATCCACG GGCTTTCGGCGCCCTCCAGCGGCGTCTCCGGAGGAGGGAGAGACACCAAGACAGCGAGAGAGACAGAGCG CAGAGAGCGAGACGCGAGAGAGCGAGGGTCCAAGAAGGGGAGATAGGGAGACGCGGGCGGAGAGACCGAC CCGAGGCGGGGGCGCGGGGCAGGGGCGGCGCGAGGACCTGACAGCGTGTCCCGCGGCGGGGCGGGGGCTC GGCCGCGCGCCCGCGGGGGAGGCCGCCGCTAGAGGGCACTTCAGGAGGGACAGCCCTCCCGGCACCCCGG GGCCCGAGCTCCAGCCCCGGCCTCGCGGCCCGCGGCCCGCGGCCCGGGCGGCCCGAGCCCCCTCCCCGGG CGCGCGGCTCTCCGCCTTCCCCGCCCCGGCTGGCGCGCGGCCCGGCCCGGCCGAGCACTGTCCCGGCCCC GAGGGGGGCAGAGCTCGGGCGAAAACCCGCCCTCCAGCGAGCTCATTTCCCTAAAAAGGGGGGGGGGAGT CGGAGGGAGGGAGGGAGGGAGAGAAAGAAAGAGAGAAAAAGAAGGAAAGGGAGAGGGAGACGGCTGGAGC CCGAGGACGAGCGCGGAGCCGCGGACCGAGCGGGGGGCGGGAGACAGGAAGGAGGGAGGCGAGCAGAGGG AAGGGGAAGAGGTCGGGGAGCGAGGGCGGGAGCGGTCGCGGTCGCGATCGAGCAAGCAAGCGGGCGAGAG GACGCCCTCCCCTGGCCTCCAGTGCGCCGCTTCCCTCGCCGCCGCCCCGCCAGCATGCCCGGCGTGGCCC GCCTGCCGCTGCTGCTCGGGCTGCTGCTGCTCCCGCGTCCCGGCCGGCCGC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BMP1_3 ↗ | 8:22,164,716 | 正股 | 22,164,667–22,164,726 |
| BMP1_2 ↗ | 8:22,165,196 | 正股 | 22,165,147–22,165,206 |
| BMP1_1 ↗ | 8:22,165,372 | 正股 | 22,165,323–22,165,382 |
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
ENSR8_B6DQQ · promoter · 22164650–22165382 · regulatory
ENSR8_577QJ7 · CTCF_binding_site · 22164657–22164678 · regulatory
ENSR8_577QK8 · CTCF_binding_site · 22164883–22164904 · regulatory
ENSR8_577QMF · CTCF_binding_site · 22165350–22165371 · regulatory
ENSR8_577QZX · CTCF_binding_site · 22167406–22167427 · regulatory
ENSR8_B6DR6 · enhancer · 22167424–22168220 · regulatory
ENSR8_B6DR9 · enhancer · 22168392–22168964 · regulatory
ENSR8_73B7BW · promoter · 22169248–22169348 · regulatory
ENSR8_B6DRF · enhancer · 22169349–22170321 · regulatory
· motif · 22164615–22164628 · motif
· motif · 22164659–22164675 · motif
· motif · 22164794–22164807 · motif
· motif · 22164871–22164884 · motif
· motif · 22164885–22164901 · motif
· motif · 22165282–22165297 · motif
· motif · 22165352–22165368 · motif
· motif · 22165488–22165501 · motif
· motif · 22166343–22166356 · motif
· motif · 22166343–22166356 · motif
· motif · 22166439–22166452 · motif
· motif · 22166439–22166452 · motif
· motif · 22167408–22167424 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：986 aa
BMP1 蛋白長 986 個胺基酸，N 端第 1–22 位為訊號序列。序列包含 Peptidase M12A 結構域，以及五個 CUB 結構域和兩個 calcium-binding EGF-like 結構域；第 83–125 位另註記為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
BMP1 位於 Golgi apparatus 與 trans-Golgi network，也會分泌至細胞外空間及細胞外基質。 其與 POSTN 在 Golgi 共定位；另有資料特別指出，BMP1-3 異構型為分泌型。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
細胞外定位：圓點散佈於細胞周圍，與細胞膜保持距離。
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 6 個夥伴
- CHRDQ9H2X0 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- COL5A1P20908 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MSTNO14793 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PCOLCEQ15113 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DCNP07585 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- Sfrp2P97299 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
BMP1 與 POSTN 有交互作用，該交互作用會促進 POSTN 沉積於細胞外基質。資料未指出兩者形成特定複合體，因此不進一步推定其複合體組成。
疾病與遺傳關聯
BMP1 基因的變異與常染色體隱性遺傳的 Osteogenesis imperfecta 13（OI13）有關。此病症涉及骨形成，可能呈現低骨量、骨脆弱及輕微外傷後易骨折，嚴重程度從無骨折的輕型到子宮內骨折及周產期致死不等。OI13 的描述包括牙齒正常、輕微藍鞏膜、嚴重生長不足與骨骼變形，以及上下肢反覆骨折；疾病資料亦提及部分患者可能有牙本質形成不全、聽力損失或藍鞏膜。
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 | BMP1 是調節細胞外基質形成的 metalloprotease，會加工多種前驅蛋白，使其成為成熟酵素或結構蛋白，並參與軟骨與骨形成、肌肉生長及恆定、傷口癒合和組織修復。它可切除 procollagen I、II、III 的 C 端前肽，或活化 LOX；LOX 對膠原與彈性纖維的共價交聯形成是必要的。BMP1 也會切割 THBS1，造成細胞黏附受干擾並活化 TGF-beta。 | 含實驗來源 | 證據與來源Metalloprotease that plays key roles in regulating the formation of the extracellular matrix (ECM) via processing of various precursor proteins into mature functional enzymes or structural proteins. Thereby participates in several developmental and physiological processes such as cartilage and bone formation, muscle growth and homeostasis, wound healing and tissue repair. Roles in ECM formation include cleavage of the C-terminal propeptides from procollagens such as procollagen I, II and III or the proteolytic activation of the enzyme lysyl oxidase LOX, necessary to formation of covalent cross-links in collagen and elastic fibers. Additional substrates include matricellular thrombospondin-1/THBS1 whose cleavage leads to cell adhesion disruption and TGF-beta activation PMID 31152061 ↗ · PMID 32636307 ↗ · PMID 33169406 ↗ · PMID 33206546 ↗ |
| 功能 | BMP1 在骨修復中具有重要作用，可作為 BMP7 的共活化因子；此敘述未進一步提供作用機制或實驗條件。 | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | BMP1 可切割 procollagen 的 C 端前肽：type I 與 II procollagen 的切割位置為 Ala-|-Asp，type III procollagen 的切割位置為 Arg-|-Asp。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Cleavage of the C-terminal propeptide at Ala-|-Asp in type I and II procollagens and at Arg-|-Asp in type III. |
| 分子活性 | 每個 BMP1 次單元可結合一個 zinc ion。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | BMP1 與 POSTN 有交互作用，這項交互作用會促進 POSTN 沉積於細胞外基質；資料未另行說明複合體組成或作用條件。 | 推論支持 | |
| 細胞定位 | BMP1 位於 Golgi apparatus 與 trans-Golgi network，也會分泌至細胞外空間及細胞外基質；此外，它與 POSTN 在 Golgi 共定位。 | 含實驗來源 | 證據與來源Golgi apparatus, trans-Golgi network; Secreted, extracellular space, extracellular matrix; Secreted; Co-localizes with POSTN in the Golgi PMID 12637569 ↗ · PMID 33206546 ↗ |
| 細胞定位 | Isoform BMP1-3; Secreted | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | BMP1 基因變異與常染色體隱性遺傳的 Osteogenesis imperfecta 13（OI13）有關。病情可從無骨折的輕型到子宮內骨折及周產期致死；OI13 描述包括牙齒正常、輕微藍鞏膜、嚴重生長不足、骨骼變形及上下肢反覆骨折。部分患者另可能有牙本質形成不全、聽力損失或藍鞏膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Osteogenesis imperfecta 13 OI13 An autosomal recessive form of osteogenesis imperfecta, a disorder of bone formation characterized by low bone mass, bone fragility and susceptibility to fractures after minimal trauma. Disease severity ranges from very mild forms without fractures to intrauterine fractures and perinatal lethality. Extraskeletal manifestations, which affect a variable number of patients, are dentinogenesis imperfecta, hearing loss, and blue sclerae. OI13 is characterized by normal teeth, faint blue sclerae, severe growth deficiency, severe bone deformity, and recurrent fractures affecting both upper and lower limbs. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614856 PMID 22052668 ↗ · PMID 22482805 ↗ · PMID 25402547 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTGCGCCGCTTCCCTCGCCGCCGCCCCGCCAGCATGCCC40GGCGTGGCCCGCCTGCCGCTGCTGCTCGGGCTGCTGCTGC80TCCCGCGTCCCGGCCGGCCGCTGGACTTGGCCGACTACAC120CTATGACCTGGCGGAGGAGGACGACTCGGAGCCCCTCAAC160TACAAAGACCCCTGCAAGGCGGCTGCCTTTCTTGGGGACA200TTGCCCTGGACGAAGAGGACCTGAGGGCCTTCCAGGTACA240GCAGGCTGTGGATCTCAGACGGCACACAGCTCGTAAGTCC280TCCATCAAAGCTGCAGTTCCAGGAAACACTTCTACCCCCA320GCTGCCAGAGCACCAACGGGCAGCCTCAGAGGGGAGCCTG360TGGGAGATGGAGAGGTAGATCCCGTAGCCGGCGGGCGGCG400ACGTCCCGACCAGAGCGTGTGTGGCCCGATGGGGTCATCC440CCTTTGTCATTGGGGGAAACTTCACTGGTAGCCAGAGGGC480AGTCTTCCGGCAGGCCATGAGGCACTGGGAGAAGCACACC520TGTGTCACCTTCCTGGAGCGCACTGACGAGGACAGCTATA560TTGTGTTCACCTATCGACCTTGCGGGTGCTGCTCCTACGT600GGGTCGCCGCGGCGGGGGCCCCCAGGCCATCTCCATCGGC640AAGAACTGTGACAAGTTCGGCATTGTGGTCCACGAGCTGG680GCCACGTCGTCGGCTTCTGGCACGAACACACTCGGCCAGA720CCGGGACCGCCACGTTTCCATCGTTCGTGAGAACATCCAG760CCAGGGCAGGAGTATAACTTCCTGAAGATGGAGCCTCAGG800AGGTGGAGTCCCTGGGGGAGACCTATGACTTCGACAGCAT840CATGCATTACGCTCGGAACACATTCTCCAGGGGCATCTTC880CTGGATACCATTGTCCCCAAGTATGAGGTGAACGGGGTGA920AACCTCCCATTGGCCAAAGGACACGGCTCAGCAAGGGGGA960cDNA 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。