基因總覽
BMP2（bone morphogenetic protein 2）是蛋白質編碼基因，其產物屬於 TGF-beta 家族的生長因子。這類分子參與發育相關過程；BMP2 的生物學作用涵蓋心臟、神經與骨骼發育，也與軟骨和骨形成有關。這些特性使 BMP2 成為發育調控訊號的一員。現有資料未提供蛋白質的胺基酸序列、成熟形式或完整結構描述，因此不進一步推定其分子構造。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000378827 ★ | 6,767,686–6,780,246 | 3 |
| ENST00001126234 | 6,767,679–6,779,962 | 4 |
| ENST00001132771 | 6,767,679–6,782,614 | 3 |
| ENST00000953442 | 6,769,698–6,782,614 | 3 |
| ENST00000953443 | 6,769,731–6,782,614 | 3 |
| ENST00000936876 | 6,770,092–6,782,614 | 2 |
顯示 6/6 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
BMP2 可啟動典型 BMP 訊號傳遞。它先與第一型受體 BMPR1A 及第二型受體 BMPR2 結合；三者在細胞表面形成複合體後，BMPR2 磷酸化並活化 BMPR1A。接著 BMPR1A 磷酸化 SMAD1/5/8，這些分子移至細胞核，調節目標基因轉錄，並可作為轉錄活化因子或抑制因子。這條訊號途徑將細胞表面的受體活化連結至核內基因表現調節。
BMP2 也能透過非典型途徑傳遞訊號，包括 ERK/MAP kinase 級聯反應；此途徑與成骨細胞分化調節有關。此外，BMP2 可經 EIF2AK3-EIF2A-ATF4 路徑促進肌母細胞分化為成骨細胞：它刺激 EIF2A 磷酸化，使 ATF4 表現增加，而 ATF4 在成骨細胞分化中扮演核心角色。這些不同的訊號方式都與骨形成相關細胞的分化調節相連。
在發育功能方面，BMP2 促進軟骨及骨形成，並參與心臟發生、神經發生與骨發生。它也可透過與 BMPR1A／ALK3 受體作用而促進 HAMP 表現。牙齒發育方面，BMP2 在間葉性牙胚形成期間正向調節成牙本質細胞分化；依相似性推定，在鐘狀期，MSX1 透過抑制 CTNNB1 訊號而抑制 BMP2 表現。這項牙齒發育描述帶有相似性推論性質，不應視為來源明確指出的直接實驗結論。
Promoter 與基因調控
>BMP2 ENST00000378827 GRCh38 chr20:6766686-6767786 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 CCTGGTGGAAGAGGGTGGCGTAGAAGGTTCCAAGGTCCCAAACTGGAATTGTCCTGTATGCTTGGTTCAC ACAGTGCGTTATTTTACCTTCCTCTGAGCTGCTAATCGCCTGCCTCTGAGCTGGGTGAGATAAATATCAC AAGGCACAAAGTGATTGTACAATAAAAAAATCAAATCCCTCCCATCCATCCTTCAGTCTGCCACACACGC AGTCTACGTTACACACATGTCACGTAAAGCAGGATGACATCCATGTCACATACATAGACATATTAACCGA AATGTGGCCCTTCGGTTGCATATATTCTCATACATGAATATATTTATAGAAATATATGCACATATTTTTG TATATTGGATATATTTATGTAACTATAAATTTACATGCGTATGGATATGAAAATAAATGCATACACATTT ATGTAAAAAAATTTGTACACATGCATTTACATATGTAAATACATACATCTCTATGTATTAATGTTTAAAA ACACTCAATTTCCAGCCTGCTGTTTTCTTTTAATTTTCCTCCTATTCCGGGGAAACAGAAGCGTGGATCC CACGTCTATGCTATGCCAAAATACGCTGTAATTGAGGTGTTTTGTTTTGTTTTGTTTTTTGAAATCGTAT ATTACCGAAAAACTTCAAACTGAAAGTTGAATAACGGGCCCAGCGGGGAAATAAGAGGCCAGACCCTGAC CCTGCATTTGTCCTGGATTTCGCCTCCAGAGTCCCCGCGAGGGTCCGGCGCGCCAGCTGATCTCTCCTTT GAGAGCAGGGAGTGGAGGCGCGAGCGCCCCCCTTGGCGGCCGCGCGCCCCCGCCCTCCGCCCCACCCCGC CGCGGCTGCCCGGGCGCGCCGTCCACACCCCTGCGCGCAGCTCCCGCCCGCTCGGGGATCCCCGGCGAGC CGCGCCGCGAAGGGGGAGGTGTTCGGCCGCGGCCGGGAGGGAGCCGGCAGGCGGCGTCCCCTTTAAAAGC CGCGAGCGCCGCGCCACGGCGCCGCCGCCGCCGTCGCCGCCGCCGGAGTCCTCGCCCCGCCGCGCTGCGC CCGGCTCGCGCTGCGCTAGTCGCTCCGCTTCCCACACCCCGCCGGGGACTG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BMP2_1 ↗ | 20:6,767,686 | 正股 | 6,767,637–6,767,696 |
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
ENSR20_B3C8S · enhancer · 6765364–6765935 · regulatory
ENSR20_53KZ4H · CTCF_binding_site · 6765646–6765667 · regulatory
ENSR20_87D39 · enhancer · 6767269–6767444 · regulatory
ENSR20_87D3F · promoter · 6767445–6767696 · regulatory
ENSR20_53KZFN · CTCF_binding_site · 6767635–6767656 · regulatory
ENSR20_53KZMD · CTCF_binding_site · 6768869–6768890 · regulatory
· motif · 6765553–6765568 · motif
· motif · 6765574–6765587 · motif
· motif · 6765574–6765587 · motif
· motif · 6765605–6765616 · motif
· motif · 6765648–6765664 · motif
· motif · 6767637–6767653 · motif
· motif · 6768395–6768408 · motif
· motif · 6768871–6768887 · motif
· motif · 6769281–6769290 · motif
· motif · 6769854–6769865 · motif
· motif · 6771799–6771814 · motif
· motif · 6772101–6772113 · motif
· motif · 6772681–6772693 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：396 aa
BMP2 蛋白質長 396 個胺基酸，屬於 TGF-beta 家族。序列註解標示第 1–23 位為訊號肽；另有兩段被註記為無序區，分別位於第 84–121 位及第 271–293 位。這些區域註解描述序列特徵，來源未提供其他結構域資訊。
蛋白質三維結構
細胞內定位
BMP2 被註記為分泌型蛋白質；來源未提供其在不同條件、細胞區室或異構型之間的定位差異。
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 9 個夥伴
- BMPR1AP36894 · UniProt INTERACTION · 17 experiments
- BMPR1BO00238 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FSTL1Q12841 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- HJVQ6ZVN8 · UniProt INTERACTION · 2 experiments · 2 筆來源紀錄
- NOGQ13253 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- RGMAQ96B86-1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- RGMBQ6NW40 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- Acvr2aP27038 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TNFAIP6P98066 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
BMP2 可形成以雙硫鍵連結的同源二聚體，也有體外形成 BMP2–BMP6 異源二聚體的記載。其互作對象包括受體 BMPR1A 與 BMPR2，並與 SOSTDC1、GREM2、RGMA、RGMB、RGMC、FBN1、FBN2、SCUBE3、TNFAIP6、ERFE 及 TGFBR3 互作；與 ASPN、MAFP5 的互作則標示為相似性推定。BMP2 與 TNFAIP6 的互作主要經由 Link domain，且會受 hyaluronan 抑制。BMP2–BMP6 異源二聚體可結合 BMPR1A／ALK3，並可能促進 HAMP 表現；BMP2 與 BMPR1A／ALK3 的互作也可能有此作用。
疾病與遺傳關聯
BMP2 與短指（趾）症 A2（BDA2）的致病過程相關。此疾病通常涉及特定中節指骨縮短，主要影響食指與第二趾；相關家族中曾發現位於 BMP2 下游約 110 kb 的順式調控元件重複，這些重複可能改變 BMP2 表現並造成病理影響。另有資料指出，影響 BMP2 的變異會造成短身材、顏面異常及骨骼異常，可伴隨或不伴隨心臟異常的常染色體顯性疾病；心臟缺陷呈現不一，主要涉及心臟流出道。這些疾病關聯依各自來源描述，並不表示所有相關表徵都必然出現。
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 · 5 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | BMP2 是 TGF-beta 超家族生長因子，參與心臟、神經與骨骼發育，並促進軟骨及骨形成。它透過 BMPR1A 與 BMPR2 啟動典型 BMP 訊號：受體複合體形成後，BMPR2 活化 BMPR1A，進而磷酸化 SMAD1/5/8，使其調節核內目標基因轉錄。BMP2 也可促進 HAMP 表現，並經 ERK/MAP kinase 或 EIF2AK3-EIF2A-ATF4 路徑調節成骨細胞分化；此外，它正向調節牙胚形成期間的成牙本質細胞分化，而鐘狀期表現受 MSX1 介導的 CTNNB1 訊號抑制所抑制，此項為相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Growth factor of the TGF-beta superfamily that plays essential roles in many developmental processes, including cardiogenesis, neurogenesis, and osteogenesis. Induces cartilage and bone formation. Initiates the canonical BMP signaling cascade by associating with type I receptor BMPR1A and type II receptor BMPR2. Once all three components are bound together in a complex at the cell surface, BMPR2 phosphorylates and activates BMPR1A. In turn, BMPR1A propagates signal by phosphorylating SMAD1/5/8 that travel to the nucleus and act as activators and repressors of transcription of target genes. Also acts to promote expression of HAMP, via the interaction with its receptor BMPR1A/ALK3. Can also signal through non-canonical pathways such as ERK/MAP kinase signaling cascade that regulates osteoblast differentiation. Also stimulates the differentiation of myoblasts into osteoblasts via the EIF2AK3-EIF2A-ATF4 pathway by stimulating EIF2A phosphorylation which leads to increased expression of ATF4 which plays a central role in osteoblast differentiation. Acts as a positive regulator of odontoblast differentiation during mesenchymal tooth germ formation, expression is repressed during the bell stage by MSX1-mediated inhibition of CTNNB1 signaling (By similarity) PMID 15064755 ↗ · PMID 17295905 ↗ · PMID 18436533 ↗ · PMID 20851880 ↗ · PMID 24362451 ↗ · PMID 31019025 ↗ · PMID 31800957 ↗ · PMID 3201241 ↗ · PMID 7791754 ↗ |
| 交互作用 | BMP2 可形成雙硫鍵連結的同源二聚體，並與多種分子互作，包括 BMPR1A、BMPR2、SOSTDC1、GREM2、RGMA、RGMB、RGMC、FBN1、FBN2、SCUBE3、TNFAIP6、ERFE 與 TGFBR3；與 ASPN、MAFP5 的互作屬相似性推定。BMP2 與 TNFAIP6 的互作主要透過 Link domain，且會被 hyaluronan 抑制。BMP2 可在體外與 BMP6 形成異源二聚體，該複合體可結合 BMPR1A／ALK3，並可能誘導 HAMP 表現；BMP2 與 BMPR1A／ALK3 的互作亦可能促進 HAMP 表現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer; disulfide-linked. Interacts with SOSTDC1. Interacts with GREM2, RGMA, RGMB and RGMC. Interacts with ASPN (By similarity). Interacts with MAFP5 (By similarity). Interacts with FBN1 (via N-terminal domain) and FBN2. Interacts with type I receptor BMPR1A. Interacts with type II receptor BMPR2. Interacts with SCUBE3. Interacts with TNFAIP6 (primarily via Link domain); this interaction is inhibited by hyaluronan. Interacts with ERFE. Interacts with BMPR1A/ALK3; the interaction may induce HAMP expression. Forms heterodimers with BMP6 in vitro; the heterodimer then binds to its receptor BMPR1A /ALK3 and may induce HAMP expression. Interacts with TGFBR3 PMID 10074410 ↗ · PMID 15020244 ↗ · PMID 16771708 ↗ · PMID 18184661 ↗ · PMID 18339631 ↗ · PMID 31800957 ↗ · PMID 33308444 ↗ |
| 細胞定位 | Secreted | 資料庫紀錄 | |
| 疾病關聯 | 短指（趾）症 A2 是一種遺傳性肢端縮短疾病，典型情形為食指與第二趾的中節指骨縮短，其他手指與腳趾大致正常；受影響指骨呈菱形或三角形時，第二指末端通常向橈側偏斜。BDA2 家族中曾發現 BMP2 下游約 110 kb 處的順式調控元件重複；這些重複可能改變 BMP2 表現並造成病理後果，來源將 BMP2 列為參與疾病致病過程的基因。 | 含實驗來源 | 證據與來源Brachydactyly A2 BDA2 A form of brachydactyly. Brachydactyly defines a group of inherited malformations characterized by shortening of the digits due to abnormal development of the phalanges and/or the metacarpals. In brachydactyly type A2 shortening of the middle phalanges is confined to the index finger and the second toe, all other digits being more or less normal. Because of a rhomboid or triangular shape of the affected middle phalanx, the end of the second finger usually deviates radially. The gene represented in this entry is involved in disease pathogenesis. Duplications of a cis-regulatory element located approximately 110 kb downstream of BMP2 have been found in BDA2 families. They likely cause altered BMP2 expression with pathological consequences MIM: 112600 PMID 19327734 ↗ · PMID 21357617 ↗ |
| 疾病關聯 | 短身材、顏面異常及骨骼異常，可伴隨或不伴隨心臟異常的疾病為常染色體顯性疾病，特徵包括中臉後縮、鼻短且上翹、人中較長、高拱或裂顎，以及程度不一的小顎與牙齒擁擠。骨骼表徵包括軸骨骼排列異常、11 對肋骨及第五列短指；先天性心臟缺陷不一定出現，且主要涉及心臟流出道。來源指出，影響 BMP2 的變異會造成此疾病。 | 含實驗來源 | 證據與來源Short stature, facial dysmorphism, and skeletal anomalies with or without cardiac anomalies 1 SSFSC1 An autosomal dominant disorder characterized by short stature, facial dysmorphism, skeletal anomalies, and variable cardiac defects. Distinctive facial features include midface retrusion, short upturned nose, long philtrum, high-arched or cleft palate, and variable degrees of micrognathia and dental crowding. Skeletal anomalies include patterning defects of the axial skeleton, characterized by 11 pairs of ribs and brachydactyly of the fifth ray. Congenital heart defects are variably observed and appear to involve primarily the cardiac outflow tract. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617877 PMID 29198724 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GCCGCCGCCGCCGTCGCCGCCGCCGGAGTCCTCGCCCCGC40CGCGCTGCGCCCGGCTCGCGCTGCGCTAGTCGCTCCGCTT80CCCACACCCCGCCGGGGACTGGCAGCCGCCGCCGCACATC120TGCCGCCACAGCCTCCGCCGGCTACCCGAACGTTCTCGGG160GCCAGCGCCGAGTGGATCACCGGGGACCGCGAGGCACCCG200CGCGCCGCAGACCCCGCGCGGGCTGGAGCACCCGGCAGAG240CGCGCCACAGCGCCGTGGCCTCTGCTGCCCGGGCTGCGCC280AGAGCCGCGGACGGGCGCGCAGAGCGCCGGGGACTCCGGA320GCCGATCCCTAGCGCCGCGATGCGGAGCACCTACTGCAGG360AGATCGGGGGCCTGGGACGCGCTGGCCGAGGTGTGATCGG400ACCCCAGGCTAGCCACAAAGGGCACTTGGCCCCAGGGCTA440GGAGAGCGAGGGGAGAGCACAGCCACCCGCCTCGGCGGCC480CGGGACTCGGCTCGACTCGCCGGAGAATGCGCCCGAGGAC520GACGGGGCGCCAGAGCCGCGGTGCTTTCAACTGGCGAGCG560CGAATGGGGGTGCACTGGAGTAAGGCAGAGTGATGCGGGG600GGGCAACTCGCCTGGCACCGAGATCGCCGCCGTGCCCTTC640CCTGGACCCGGCGTCGCCCAGGATGGCTGCCCCGAGCCAT680GGGCCGCGGCGGAGCTAGCGCGGAGCGCCCGACCCTCGAC720CCCCGAGTCCCGGAGCCGGCCCCGCGCGGGGCCACGCGTC760CCTCGGGCGCTGGTTCCTAAGGAGGACGACAGCACCAGCT800TCTCCTTTCTCCCTTCCCTTCCCTGCCCCGCACTCCTCCC840CCTGCTCGCTGTTGTTGTGTGTCAGCACTTGGCTGGGGAC880TTCTTGAACTTGCAGGGAGAATAACTTGCGCACCCCACTT920TGCGCCGGTGCCTTTGCCCCAGCGGAGCCTGCTTCGCCAT960cDNA 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。