基因總覽
BR serine/threonine kinase 2 是蛋白質編碼基因,其產物為絲胺酸/蘇胺酸蛋白激酶,屬於蛋白激酶超家族中的 CAMK Ser/Thr protein kinase family,並歸於 SNF1 subfamily。蛋白質含有蛋白激酶結構域及 UBA 結構域,也有多段被註解為無序的區域與一個 KEN box。其已知角色涵蓋神經元極化、細胞週期進程和胰島素分泌等生物學過程;各作用的分子細節另見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000528841 ★ | 1,389,934–1,462,689 | 20 |
| ENST00000308219 | 1,389,899–1,462,688 | 20 |
| ENST00000531197 | 1,389,899–1,461,714 | 20 |
| ENST00000938455 | 1,389,899–1,461,745 | 20 |
| ENST00000938456 | 1,389,899–1,461,740 | 21 |
| ENST00000938457 | 1,389,899–1,461,740 | 21 |
| ENST00000949451 | 1,389,899–1,462,688 | 21 |
| ENST00000949452 | 1,389,899–1,462,686 | 20 |
| ENST00001046933 | 1,389,899–1,462,688 | 21 |
| ENST00001079596 | 1,389,899–1,462,688 | 20 |
| ENST00001122148 | 1,389,899–1,462,688 | 20 |
| ENST00001122149 | 1,389,899–1,462,688 | 19 |
顯示 12/20 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
BRSK2 是絲胺酸/蘇胺酸蛋白激酶,可磷酸化多種蛋白質,包括 CDK16、CDC25C、MAPT/TAU、PAK1 和 WEE1。其激酶反應以 ATP 為磷酸基來源,可作用於蛋白質上的絲胺酸或蘇胺酸;來源亦列出對 tau protein 的絲胺酸及蘇胺酸磷酸化反應。
在神經元中,BRSK2 對神經元極化與軸突形成具有重要作用。經 STK11/LKB1 磷酸化並活化後,BRSK2 會調節皮質神經元極化;此作用可能涉及磷酸化微管相關蛋白,例如 MAPT/TAU 的 Thr-529 與 Ser-579。於已退出細胞週期的神經元中,BRSK2 也可磷酸化 WEE1 的 Ser-642,使極化神經元中的 WEE1 活性降低,進而參與神經元極化調節。
BRSK2 也參與有絲分裂細胞週期進程及有絲分裂起始的調節。來源指出它可磷酸化 CDC25C 和 WEE1,但未進一步界定這些作用在細胞週期調控中的具體機制。
在胰島素分泌方面,BRSK2 參與細胞對升高葡萄糖的分泌反應,可能透過磷酸化 CDK16 和 PAK1 發揮作用。其磷酸化位點與分泌方向有別:Thr-174 磷酸化的 BRSK2 可抑制胰島素分泌,而 Thr-260 磷酸化則可促進分泌。除此之外,BRSK2 會調節肌動蛋白細胞骨架的重組;它也可能參與由內質網壓力引發的細胞凋亡反應。
Promoter 與基因調控
>BRSK2 ENST00000528841 GRCh38 chr11:1388934-1390034 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 CAGGTGAGTTCCTTGACTCCGCGCCGCGCAGGTCACTGTGGCATAACTGGGAAAACCGCCGCTTCTCCCT CGGGAGCGGAGGCGGAGGGCCACGTCCTCCCTGGGGGTGCACAATCTCTGCTTGGACAACGCCCGCGTGC AGTAGCCCCACAGACTCCCATGCAGCCCCCCCGCCACGTGTGCCGCATCCGCGCCCTGCATGCAACACCC GCCCCCTCCAGCGCAGCATGCCCCTCGCTGGCGTGCAGCACCCCCCATGTGTGCAGCACCCCTGCCCCGA ATACAGCACCTCTCCCCAGTACAGCACTCCCGCCCCGCATGCAACACTCGCCCCCCTCCAGGGCAGCATC CCCATCCCCCGCGCGTGCAGCACCCCCTCGAGGGGCGGGAAACTCTTTGGGACACCCGGGGTCACGCCCT GCAGGGTAAAACCCCCGTCCAGGGCAGCCATCTGCACCCCCTCGCCATGGGCCCACTGCCTGCTCCGTCC CGGGATGCGCCTTAATGGCGGGTCGGGCGGCAGCGGGAGCTCTGCTGCCTGGTGGGACCGGACGTGGCAG CCGGCGGGCTGGAGGCTCCCAGGTCCCGGCCTCGCCCTGGCCTCGCCTCGCCCCCTAGAGTCTCCCCGAG CGCTCGTAGCGGCGGGGCGGGGTGGGGAGGCGCTGATTGGCCGGCGCGGGCACCGCTTGCCGCCGCCACG GCATCCCGCTGCGTTCGTACAGGCTCGTGTCGACTCGGCTCCGTTGCGCGGCCCGGCTCGGCTCCCCTCA GCTGCGCTCGACTCCGCTGTTCGGCTCGGCTGTTCGGCTTGGCTACAGGGCTCGGCTGTTCGGCTTGGCT ACATGGCTCGGCTGCGCGGCTCGGCTCTGTTCGGCTCGGCTCGGCTGCTGGGCTCGGCTGTTCGGCTCAG CTGCGCGGCTCGGCTCGTCTCGGCTCTGTTCGGCTCGGCTCGGCTGCTGGGCTCGGCTGTTCGGCTCAGC TGCACGGCTCGGCTCGGCTCGGCTCGGCTCGGCTGCGCGGCCGCTGACGGGCGTGCGCTGGGGGCGCGGG GCGCGGGGCGCGGGCCTCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGGAAGCCAG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BRSK2_3 ↗ | 11:1,389,819 | 正股 | 1,389,770–1,389,829 |
| BRSK2_1 ↗ | 11:1,389,938 | 正股 | 1,389,889–1,389,948 |
| BRSK2_2 ↗ | 11:1,390,279 | 正股 | 1,390,230–1,390,289 |
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
ENSR11_9JTM · enhancer · 1387874–1388346 · regulatory
ENSR11_66F29 · CTCF_binding_site · 1388116–1388158 · regulatory
ENSR11_5BS3G · CTCF_binding_site · 1388319–1388340 · regulatory
ENSR11_B9FZ · enhancer · 1388753–1389557 · regulatory
ENSR11_5BS94 · CTCF_binding_site · 1389538–1389559 · regulatory
ENSR11_B9G4 · promoter · 1389558–1390295 · regulatory
ENSR11_C5PL · enhancer · 1390296–1391788 · regulatory
· motif · 1388002–1388017 · motif
· motif · 1388103–1388115 · motif
· motif · 1388118–1388134 · motif
· motif · 1388139–1388155 · motif
· motif · 1388321–1388337 · motif
· motif · 1389106–1389115 · motif
· motif · 1389106–1389115 · motif
· motif · 1389108–1389124 · motif
· motif · 1389108–1389124 · motif
· motif · 1389341–1389348 · motif
· motif · 1389436–1389446 · motif
· motif · 1389540–1389556 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:736 aa
BRSK2 蛋白質長 736 個胺基酸,N 端含蛋白激酶結構域(第 19–270 位),其後有 UBA 結構域(第 297–339 位)。第 345–475、493–513 及 681–736 位被註解為無序區域;第 603–605 位則有 KEN box。這些區域註解不代表來源已界定其各自的具體作用。
蛋白質三維結構
細胞內定位
BRSK2 被記錄於細胞質、細胞骨架、微管組織中心、中心體、核周區域及內質網;有絲分裂期間可在中心體偵測到。 受到 tunicamycin 引起的壓力時,BRSK2 會定位至內質網,顯示其定位會隨細胞狀態改變。
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 3 個夥伴
- COPS5Q92905 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- YWHAEP62258 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TRAF6Q9Y4K3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
BRSK2 與 FZR1、COPS5 和 PAK1 有交互作用。來源特別指出 FZR1 是 APC ubiquitin ligase complex 的調節次單元;但未說明 BRSK2 是否因此成為該複合體的一部分,也未提供這些交互作用的具體功能後果。
疾病與遺傳關聯
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 · 7 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | BRSK2 是絲胺酸/蘇胺酸蛋白激酶,參與神經元極化與軸突形成、細胞週期進程及胰島素分泌,並可磷酸化 CDK16、CDC25C、MAPT/TAU、PAK1 和 WEE1。其作用包括 STK11/LKB1 活化後可能透過 MAPT/TAU 磷酸化調節皮質神經元極化,以及在已退出細胞週期的神經元中磷酸化 WEE1。胰島素分泌效果依磷酸化位點而異;它也調節肌動蛋白細胞骨架,並可能參與內質網壓力引發的細胞凋亡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Serine/threonine-protein kinase that plays a key role in polarization of neurons and axonogenesis, cell cycle progress and insulin secretion. Phosphorylates CDK16, CDC25C, MAPT/TAU, PAK1 and WEE1. Following phosphorylation and activation by STK11/LKB1, acts as a key regulator of polarization of cortical neurons, probably by mediating phosphorylation of microtubule-associated proteins such as MAPT/TAU at 'Thr-529' and 'Ser-579'. Also regulates neuron polarization by mediating phosphorylation of WEE1 at 'Ser-642' in postmitotic neurons, leading to down-regulate WEE1 activity in polarized neurons. Plays a role in the regulation of the mitotic cell cycle progress and the onset of mitosis. Plays a role in the regulation of insulin secretion in response to elevated glucose levels, probably via phosphorylation of CDK16 and PAK1. While BRSK2 phosphorylated at Thr-174 can inhibit insulin secretion, BRSK2 phosphorylated at Thr-260 can promote insulin secretion. Regulates reorganization of the actin cytoskeleton. May play a role in the apoptotic response triggered by endoplasmic reticulum (ER) stress PMID 14976552 ↗ · PMID 20026642 ↗ · PMID 21985311 ↗ · PMID 22669945 ↗ · PMID 22798068 ↗ · PMID 23029325 ↗ |
| 分子活性 | L-seryl-[protein] + ATP = O-phospho-L-seryl-[protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | L-threonyl-[protein] + ATP = O-phospho-L-threonyl-[protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | L-seryl-[tau protein] + ATP = O-phospho-L-seryl-[tau protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | L-threonyl-[tau protein] + ATP = O-phospho-L-threonyl-[tau protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | BRSK2 與 FZR1、COPS5 及 PAK1 有交互作用。FZR1 是 APC ubiquitin ligase complex 的調節次單元;此資料僅指出交互作用,未進一步說明 BRSK2 是否屬於該複合體,或這些交互作用造成的功能結果。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with FZR1, a regulatory subunit of the APC ubiquitin ligase complex. Interacts with COPS5. Interacts with PAK1 PMID 22609399 ↗ · PMID 22669945 ↗ · PMID 23029325 ↗ |
| 細胞定位 | BRSK2 被記錄於細胞質、細胞骨架、微管組織中心、中心體、核周區域及內質網;有絲分裂期間可在中心體偵測到。受到 tunicamycin 引起的壓力時,BRSK2 會定位至內質網。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Cytoplasm, cytoskeleton, microtubule organizing center, centrosome; Cytoplasm, perinuclear region; Endoplasmic reticulum; Detected at centrosomes during mitosis. Localizes to the endoplasmic reticulum in response to stress caused by tunicamycin |
核酸與蛋白質序列
GGCTCGGCTCGGCTGCGCGGCCGCTGACGGGCGTGCGCTG40GGGGCGCGGGGCGCGGGGCGCGGGCCTCGGCGGCGGCGGC80GGCGGCGGCGGCGGAAGCCAGGTGCCCCCGCCCGCCCTGT120CCTCTCGACGAGGCGGAGGCGTCGCCGCGGGCCAGGCCTC160GGACTGCCGCGTCGGAGTGGACGCGGGGGGCGGCGGCGCG200GGCGGACGCGGGCGGCGCGAAGCAGCGGGGCCCGCGGGGG240CGCCCCGGCCGGGTCGGCGCGGACGGCACTCGGCGGACGC280GGGCGGACGCTGGGCGGCCCCTCCCTGCCCGCGCGCCCGG320GCGCCCCTGGCCGGCGCCGGGCCCCAGAGCGATGACATCG360ACGGGGAAGGACGGCGGCGCGCAGCACGCGCAGTATGTTG400GGCCCTACCGGCTGGAGAAGACGCTGGGCAAGGGGCAGAC440AGGTCTGGTGAAGCTGGGGGTTCACTGCGTCACCTGCCAG480AAGGTGGCCATCAAGATCGTCAACCGTGAGAAGCTCAGCG520AGTCGGTGCTGATGAAGGTGGAGCGGGAGATCGCGATCCT560GAAGCTCATTGAGCACCCCCACGTCCTAAAGCTGCACGAC600GTTTATGAAAACAAAAAATATTTGTACCTGGTGCTAGAAC640ACGTGTCAGGTGGTGAGCTCTTCGACTACCTGGTGAAGAA680GGGGAGGCTGACGCCTAAGGAGGCTCGGAAGTTCTTCCGG720CAGATCATCTCTGCGCTGGACTTCTGCCACAGCCACTCCA760TATGCCACAGGGATCTGAAACCTGAAAACCTCCTGCTGGA800CGAGAAGAACAACATCCGCATCGCAGACTTTGGCATGGCG840TCCCTGCAGGTTGGCGACAGCCTGTTGGAGACCAGCTGTG880GGTCCCCCCACTACGCCTGCCCCGAGGTGATCCGGGGGGA920GAAGTATGACGGCCGGAAGGCGGACGTGTGGAGCTGCGGC960cDNA 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。