基因總覽
BUB1 是蛋白質編碼基因，其產物屬於 protein kinase 超級家族中的 Ser/Thr protein kinase family，並歸入 BUB1 subfamily。BUB1 mitotic checkpoint serine/threonine kinase 是一種絲胺酸／蘇胺酸蛋白激酶，在細胞分裂期間參與紡錘體組裝檢查點與染色體排列。蛋白質具有 N 端區域及 C 端 protein kinase 結構域；其不同區段也分別與動粒定位及蛋白質互作相關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000302759 ★ | 110,637,528–110,678,063 | 25 |
| ENST00000535254 | 110,636,333–110,678,078 | 24 |
| ENST00000409311 | 110,636,333–110,678,078 | 24 |
| ENST00000902357 | 110,636,333–110,678,078 | 25 |
| ENST00000902358 | 110,636,333–110,678,078 | 25 |
| ENST00000922602 | 110,636,333–110,678,078 | 26 |
| ENST00000922603 | 110,636,333–110,678,078 | 24 |
| ENST00000922604 | 110,636,333–110,678,078 | 25 |
| ENST00000922605 | 110,636,333–110,678,078 | 25 |
| ENST00000922606 | 110,636,333–110,678,078 | 25 |
| ENST00001145082 | 110,636,333–110,678,063 | 25 |
| ENST00001081848 | 110,637,832–110,678,078 | 25 |
顯示 12/16 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
BUB1 mitotic checkpoint serine/threonine kinase 在有絲分裂中有兩項重要任務：參與紡錘體組裝檢查點訊號，並協助染色體正確排列。它能促進檢查點蛋白在動粒組裝，並為後續的 CENPF、BUB1B、CENPE 與 MAD2L1 定位所必需；PLK1 定位至動粒也需要 BUB1。於前中期，BUB1 有助於 AUKRB 在著絲點富集，並促進 TOP2A 定位至著絲點。
BUB1 也參與調節 SGO1 的定位，因而影響姐妹染色單體黏連。它是 APC/C 與活化因子 CDH1 所形成複合體 APC/C-Cdh1 的受質。維持正確染色體分離需要 BUB1 與 BUB3 結合；此外，BUB1 也能在不依賴動粒的情況下調節染色體分離。
BUB1 可磷酸化 BUB3。紡錘體組裝檢查點啟動時，BUB1-BUB3 複合體參與抑制 APC/C，並藉由磷酸化其活化因子 CDC20，抑制 APC/C 的泛素連接酶活性；此複合體也能磷酸化 MAD1L1。BUB1 的激酶活性對抑制 APC/CCDC20 及染色體排列不可或缺，但對紡錘體組裝檢查點本身的作用並不重大。
在細胞分裂錯誤造成染色體錯分離時，BUB1 會介導細胞死亡；它也具有抑制自發性腫瘤形成的作用。其激酶反應可將 ATP 的磷酸基轉移至蛋白質中的絲胺酸或蘇胺酸殘基，並產生 ADP。
Promoter 與基因調控
>BUB1 ENST00000302759 GRCh38 chr2:110677963-110679063 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 TCAAAGCTGGCATTCTATAATCTACCCAAACTCTTCTGCTTTTGTGTTAATTACAGCTGGCTGCAGAGAG AGTCCAGTCCCGTGAGCCCCATCTTCCGCTTGAAGCTGTTTGACAGGTCCCCTGTGTGGCTCAGGGCCCA GCCTTTCAGATCAGTTCAATAAAACCCAGGGGTCTACTCCAAGGACACTAACCCATCACTTTCCAGTGCC TCGTATAATTACGCAGCCGACCCTAGAACGCCCTCCCCGCCTCCACGTCCCCTCTACATGAAGGCGCTAA GCCCAAAACTCCTCAGGTTTTTCCACAGGCCGTCGTCACTCCCTCTTTGCCACGGCGTTTGAGATTCTGG GCTAAGACTATTGGTTTCAGCATCTGGGATGTTTTCTCACAGCCGAGGACGCTGAATAGAAAACTGCCAG AAAGCGGGAGGGGTCCCCGGCAGCAGGTCCCGTTTTTTCTCCCCACCTGCCTCCCGGGTGCTGCGGCTTC CGCCACGACAGTCTCGACCCTGCACACGGATTTTTTTCCTCCGTTCCATGAACCAAACATAATGATTCTG GTTTACATATTTAAGCGAAGGGGAGAAGAAACGCGACTCTCAGGACCCAAGGGCTGAGGCAGGGTTTTTC TGTCTCAAAGACCTCCAGTTAAGACATTTTTCTCCTGCAAAGCCTTTCCTACAATGATGGCTTAATCGTG TAATTATGTAAACCAGTCACAACCTGGATAGCTAAAACAAAAAAACCAATTCCCTACGCCCGAGCCAAGC CTGCTCCCCCTCGCCGTGCCGCATCCCAAACACCCCGCGCTCGCTCAGCCAACGGCCAGGTTTCGGTTCA ACCGAAAACCACGGGAAGTGGGAGGAGCTACTGGCTCAAGGGAGGGAGGTGGGACTTGACCTCCGAGCAA CGGCCCCGGTGATTGGCCAACCTTCTGCCGCCGCCACCAATGGGCAGGCGCCCTGAAACGTTCGGCGAGC CGACTGCGGCTGCGCGGGGTATTCGAATCGGCGGCGGCTTCTAGTTTGCGGTTCAGGTTTGGCCGCTGCC GGCCAGCGTCCTCTGGCCATGGACACCCCGGAAAATGTCCTTCAGTAAGTG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BUB1_1 ↗ | 2:110,678,063 | 負股 | 110,678,053–110,678,112 |
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
ENSR2_CDZJ2 · enhancer · 110674620–110675810 · regulatory
ENSR2_BRZ3D · enhancer · 110677210–110678052 · regulatory
ENSR2_5Z2TNJ · CTCF_binding_site · 110677857–110677878 · regulatory
ENSR2_858T7S · promoter · 110678053–110678235 · regulatory
ENSR2_93LX52 · promoter · 110678246–110678746 · regulatory
ENSR2_CDZJB · enhancer · 110678747–110679840 · regulatory
ENSR2_5Z2TXT · CTCF_binding_site · 110679442–110679463 · regulatory
· motif · 110675063–110675076 · motif
· motif · 110675063–110675076 · motif
· motif · 110675189–110675202 · motif
· motif · 110675189–110675202 · motif
· motif · 110675318–110675329 · motif
· motif · 110675501–110675514 · motif
· motif · 110676308–110676330 · motif
· motif · 110676308–110676330 · motif
· motif · 110677859–110677875 · motif
· motif · 110678030–110678038 · motif
· motif · 110678030–110678045 · motif
· motif · 110678102–110678113 · motif
· motif · 110678196–110678206 · motif
· motif · 110678210–110678225 · motif
· motif · 110678489–110678502 · motif
· motif · 110678489–110678502 · motif
· motif · 110678575–110678592 · motif
· motif · 110679444–110679460 · motif
· motif · 110679655–110679677 · motif
· motif · 110679906–110679921 · motif
phorbol 12-myristate 13-acetate（PMA）會抑制 BUB1。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1085 aa
BUB1 mitotic checkpoint serine/threonine kinase 長 1085 個胺基酸，屬於 BUB1 subfamily。其 N 端含 BUB1 N-terminal domain，C 端則含 protein kinase domain。N 端區域與動粒定位及 KNL1 互作所需；另有區域與 BUB3 互作，以及 BUBR1、MAD1L1 和 MAD2L1 載入動粒有關。蛋白質亦含核定位訊號與兩個 KEN box，並具有數段註記為無序的區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
BUB1 位於細胞核，並定位於染色體著絲點的動粒外側。 其動粒定位在前期很早即發生，且需有 AURKB、KNL1 與 INCENP。 細胞週期中，BUB1 從 G1 與 S 期逐漸累積，在 G2/M 期達高峰，並於有絲分裂後大幅下降；此定位對正常的有絲分裂時序及受紡錘體損傷時的檢查點反應是必要的。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
未繪示構造：Chromosome, centromere, kinetochore。這些構造未在通用細胞圖中標點，仍保留來源定位名稱。
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 7 個夥伴
- ARIH2O95376 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- BUB1BO60566 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- BUB3O43684 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- CRKP46108 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- KNL1Q8NG31 · UniProt INTERACTION · 4 experiments · 2 筆來源紀錄
- MAP1LC3BQ9GZQ8 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- P03070P03070 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
BUB1 與 BUB3、KNL1 互作；經磷酸化後則與 PLK1 互作。BUB1-BUB3 複合體會與 MAD1L1 互作。感染相關的互作另包括 SV40 Large T antigen；此互作會啟動 DNA 損傷反應，並促進 p53/TP53 穩定化與磷酸化。BUB1 也與 herpes virus 8 protein LANA1 互作。
疾病與遺傳關聯
BUB1 的變異與常染色體隱性原發性小頭症 30（MCPH30）相關。此疾病以頭圍低於同年齡、同性別及相同族群平均值三個標準差以上為特徵，並可伴隨腦重量明顯降低及大腦皮質比例偏小。患者可能有生長不良、整體發展遲緩及程度不一的智能發展受損，也可能出現先天性心房中隔缺損、特殊面容、氣管狹窄，以及皮膚或牙齒異常。來源指出此病由影響 BUB1 的變異造成。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | BUB1 在有絲分裂中參與紡錘體組裝檢查點訊號與染色體排列，協助多種檢查點蛋白及 PLK1 定位至動粒，也促進 AUKRB、TOP2A 在著絲點定位並調節 SGO1，影響姐妹染色單體黏連。BUB1-BUB3 複合體可磷酸化 CDC20、MAD1L1，參與 APC/C 抑制；激酶活性對染色體排列及 APC/CCDC20 抑制必要，但對檢查點活性並非主要因素。 | 含實驗來源 | 證據與來源Serine/threonine-protein kinase that performs 2 crucial functions during mitosis: it is essential for spindle-assembly checkpoint signaling and for correct chromosome alignment. Has a key role in the assembly of checkpoint proteins at the kinetochore, being required for the subsequent localization of CENPF, BUB1B, CENPE and MAD2L1. Required for the kinetochore localization of PLK1. Required for centromeric enrichment of AUKRB in prometaphase. Plays an important role in defining SGO1 localization and thereby affects sister chromatid cohesion. Promotes the centromeric localization of TOP2A. Acts as a substrate for anaphase-promoting complex or cyclosome (APC/C) in complex with its activator CDH1 (APC/C-Cdh1). Necessary for ensuring proper chromosome segregation and binding to BUB3 is essential for this function. Can regulate chromosome segregation in a kinetochore-independent manner. Can phosphorylate BUB3. The BUB1-BUB3 complex plays a role in the inhibition of APC/C when spindle-assembly checkpoint is activated and inhibits the ubiquitin ligase activity of APC/C by phosphorylating its activator CDC20. This complex can also phosphorylate MAD1L1. Kinase activity is essential for inhibition of APC/CCDC20 and for chromosome alignment but does not play a major role in the spindle-assembly checkpoint activity. Mediates cell death in response to chromosome missegregation and acts to suppress spontaneous tumorigenesis PMID 10198256 ↗ · PMID 15020684 ↗ · PMID 15525512 ↗ · PMID 15723797 ↗ · PMID 16760428 ↗ · PMID 17158872 ↗ · PMID 19487456 ↗ · PMID 20739936 ↗ · PMID 35044816 ↗ |
| 分子活性 | L-seryl-[protein] + ATP = O-phospho-L-seryl-[protein] + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | L-threonyl-[protein] + ATP = O-phospho-L-threonyl-[protein] + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | BUB1 與 BUB3、KNL1 互作；當 BUB1 經磷酸化時，亦與 PLK1 互作。BUB1 與 BUB3 形成的複合體則會與 MAD1L1 互作。 | 推論支持 | 證據與來源Interacts with BUB3 and KNL1. Interacts (when phosphorylated) with PLK1. The BUB1-BUB3 complex interacts with MAD1L1 PMID 10198256 ↗ · PMID 15525512 ↗ · PMID 16760428 ↗ · PMID 17981135 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染相關情境中，BUB1 與 SV40 Large T antigen 互作。此互作會誘發 DNA 損傷反應，並促進 p53/TP53 的穩定化與磷酸化。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Interacts with SV40 Large T antigen; this interaction induces activation of a DNA damage response and promotes p53/TP53 stabilization and phosphorylation PMID 18922873 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染相關情境中，BUB1 與 herpes virus 8 protein LANA1 互作；來源未進一步描述該互作的功能結果。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | BUB1 位於細胞核及染色體著絲點的動粒外側，在間期細胞核內可見。其含量於 G1、S 期逐漸增加，在 G2/M 期達高峰，並於有絲分裂後大幅降低。動粒定位很早出現在前期，且需要 AURKB、KNL1 與 INCENP；此定位對正常有絲分裂時序及紡錘體損傷時的檢查點反應必要。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Chromosome, centromere, kinetochore; Nuclear in interphase cells. Accumulates gradually during G1 and S phase of the cell cycle, peaks at G2/M, and drops dramatically after mitosis. Localizes to the outer kinetochore. Kinetochore localization is required for normal mitotic timing and checkpoint response to spindle damage and occurs very early in prophase. AURKB, KNL1 and INCENP are required for kinetochore localization PMID 15020684 ↗ · PMID 16760428 ↗ |
| 調控 | phorbol 12-myristate 13-acetate（PMA）會抑制 BUB1。 | 資料庫紀錄 | |
| 疾病關聯 | BUB1 變異會造成常染色體隱性原發性小頭症 30（MCPH30）。疾病特徵包括頭圍低於相符年齡、性別與族群平均值三個標準差以上、腦重量明顯減少及大腦皮質偏小；患者可有生長不良、整體發展遲緩及程度不一的智能發展受損，部分個案另有心房中隔缺損、特殊面容、氣管狹窄或皮膚與牙齒異常。 | 含實驗來源 | 證據與來源Microcephaly 30, primary, autosomal recessive MCPH30 A form of microcephaly, a disease defined as a head circumference more than 3 standard deviations below the age, sex and ethnically matched mean. Brain weight is markedly reduced and the cerebral cortex is disproportionately small. MCPH30 is characterized by small head, poor overall growth, and global developmental delay with variably impaired intellectual development. Affected individuals may also have variable congenital anomalies, including atrial septal defect, dysmorphic facial features, tracheal stenosis, and anomalies of the skin and teeth. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 620183 PMID 35044816 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ATTCGAATCGGCGGCGGCTTCTAGTTTGCGGTTCAGGTTT40GGCCGCTGCCGGCCAGCGTCCTCTGGCCATGGACACCCCG80GAAAATGTCCTTCAGATGCTTGAAGCCCACATGCAGAGCT120ACAAGGGCAATGACCCTCTTGGTGAATGGGAAAGATACAT160ACAGTGGGTAGAAGAGAATTTTCCTGAGAATAAAGAATAC200TTGATAACTTTACTAGAACATTTAATGAAGGAATTTTTAG240ATAAGAAGAAATACCACAATGACCCAAGATTCATCAGTTA280TTGTTTAAAATTTGCTGAGTACAACAGTGACCTCCATCAA320TTTTTTGAGTTTCTGTACAACCATGGGATTGGAACCCTGT360CATCCCCTCTGTACATTGCCTGGGCGGGGCATCTGGAAGC400CCAAGGAGAGCTGCAGCATGCCAGTGCTGTCCTTCAGAGA440GGAATTCAAAACCAGGCTGAACCCAGAGAGTTCCTGCAAC480AACAATACAGGTTATTTCAGACACGCCTCACTGAAACCCA520TTTGCCAGCTCAAGCTAGAACCTCAGAACCTCTGCATAAT560GTTCAGGTTTTAAATCAAATGATAACATCAAAATCAAATC600CAGGAAATAACATGGCCTGCATTTCTAAGAATCAGGGTTC640AGAGCTTTCTGGAGTGATATCTTCAGCTTGTGATAAAGAG680TCAAATATGGAACGAAGAGTGATCACGATTTCTAAATCAG720AATATTCTGTGCACTCATCTTTGGCATCCAAAGTTGATGT760TGAGCAGGTTGTTATGTATTGCAAGGAGAAGCTTATTCGT800GGGGAATCAGAATTTTCCTTTGAAGAATTGAGAGCCCAGA840AATACAATCAACGGAGAAAGCATGAGCAATGGGTAAATGA880AGACAGACATTATATGAAAAGGAAAGAAGCAAATGCTTTT920GAAGAACAGCTATTAAAACAGAAAATGGATGAACTTCATA960cDNA 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。