基因總覽
CA2（carbonic anhydrase 2）是蛋白質編碼基因，其產物屬於 α-carbonic anhydrase 家族。成熟蛋白長 260 個胺基酸，主要結構區域為 Alpha-carbonic anhydrase domain，涵蓋第 3 至 259 個胺基酸。這類酵素以催化二氧化碳相關反應為核心特性；CA2 的酵素作用具有可逆性，並能在特定條件下催化其他底物反應。除酵素功能外，來源也指出 CA2 參與骨吸收、眼前房液體分泌調節及十二指腸上段絨毛上皮的細胞內 pH 調節，顯示其作用不只限於單一生理情境。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000285379 ★ | 85,464,007–85,481,493 | 7 |
| ENST00000960030 | 85,464,005–85,481,493 | 7 |
| ENST00001133292 | 85,464,005–85,481,493 | 7 |
顯示 3/3 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
CA2 的主要酵素作用是催化二氧化碳的可逆水合反應。反應可朝不同方向進行：碳酸氫根與氫離子可轉變為二氧化碳與水，反向則為二氧化碳水合。這項可逆反應使 CA2 能參與細胞內酸鹼相關化學轉換；來源並指出，CA2 對十二指腸上段絨毛上皮在質子耦合胜肽吸收期間的細胞內 pH 調節有所貢獻。
CA2 也能催化氰胺水合生成尿素，這是不同於二氧化碳轉換的另一項酵素活性。其金屬需求以鋅為主；鈷（II）可在較低效率下取代鋅，而銅（II）、鎳（II）及錳（II）不能作為替代金屬。這些底物與金屬使用特性描述了 CA2 催化反應的範圍與條件。
在膜運輸相關作用中，CA2 會促進 SLC26A6 的氯離子－碳酸氫根交換活性。CA2 與 SLC26A6 在細胞膜表面共定位，形成碳酸氫根運輸代謝體；兩者關聯不只涉及位置，也與運輸活性相連。CA2 亦與 SLC4A7 的運輸活性調節有關，並與 SLC4A4 互作。
CA2 對骨吸收與破骨細胞分化是必要的。來源將其與骨吸收相連，並指出此酵素亦參與眼前房液體分泌的調節。這些功能使 CA2 的作用延伸至骨組織相關過程及體液調節，但來源未進一步描述其中的分子機制。
Promoter 與基因調控
>CA2 ENST00000285379 GRCh38 chr8:85463007-85464107 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 TTGAATGATTCCTAGGTATGCCAGATGCCAATTTTTCTTGGCCAGCCAGGGAACGTCTCATGTCTTTGGA AGAAATTATCTTTCTCTTACTGGATTCTTCTGAGAAAAGTGATTTGTTAAAAGTTTTGGTTATTTCAAAT CAATATGTACTCAACTAGGACGTCTCCTCACCCACGTTAATTTTTTAAAGAGGAGGAAAGTAGGAGAAGA TGAGCGCTTCATGTAAGGCTCTGCCAGCCTACGAGGAAATGCAATCCTCCAGGCTCGCCCGAGCGTGGGC TGCGGGCAGGGGACTGTGGGGCCGTTGTCTCGTTTTATTCCACGGCCGTGCAGCAGAGGGCGCGTGCCTC TCAGCACTCATGCTGCGCGCTCCCCTGCGCCTCTAGGATCGTATCCCTATTTGCCCCAAGGTCATAGCTC CTAACCCAGCTTGCCAGCCCCAGGCCGGGGACACCAGAGACTGAGCCCTTCGCGCTGGAGACCCCGGCGC GGGTGGGGCGGGAGGGCTCCGGGGCCAAGAGACAGGTCACAATGGGGACAGGGGACGAAAGGCGCCGGGG GTCCGGGTCCCGAGCAGTCCCCGCCGCCGCCAGACTCCGCAGCCGGGAGGGGGATGGGGTGCGCGTAGAG GCTCCGCGGCCCGGGTTGGACGGAGGAGCCCAGGAGCCACCGCAGCCGCCGCACGCCCAGAGCTCCGAGC TTCGCTGCCAGCCCAGGACACCGGGGCCCTGCCGTGGGCCGAGGGGAGCCGGGCGGCGGGAGAGGAGCCC CGGAGCCCCGGAGCCCCGGAGCCCCGCCGGGCGCCAGCCGAGAGGGCGTTTTCCCCGCCCCCGGAGACTC GCCCGCCCGGCCCGCCCCGCCCCGAGCGCGGGGAGTTCACCTCCGCCCGTCACCACCTCCCCTTGTCGCC TAGGTCCACCCGAGCCCCCTCCCCCGGGCCGCCCCCGAGCACGAAGTTGGCGGGAGCCTATAAAAGCTGG TGCCGGCGCGACCCGCGGACACACAGTGCAGGCGCCCAAGCCGCCGCCGCCAGATCGGTGCCGATTCCTG CCCTGCCCCGACCGCCAGCGCGACCATGTCCCATCACTGGGGGTACGGCAA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| CA2_2 ↗ | 8:85,463,349 | 正股 | 85,463,300–85,463,359 |
| CA2_3 ↗ | 8:85,463,765 | 正股 | 85,463,716–85,463,775 |
| CA2_1 ↗ | 8:85,464,007 | 正股 | 85,463,958–85,464,017 |
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_938WST · enhancer · 85459368–85459762 · regulatory
ENSR8_938WTJ · enhancer · 85461723–85462009 · regulatory
ENSR8_938WTX · enhancer · 85463006–85463457 · regulatory
ENSR8_5Q4Q7L · CTCF_binding_site · 85463332–85463353 · regulatory
ENSR8_BLXXJ · promoter · 85463458–85464017 · regulatory
ENSR8_938WW8 · enhancer · 85464018–85464409 · regulatory
ENSR8_938WWC · promoter · 85464410–85464910 · regulatory
· motif · 85462094–85462109 · motif
· motif · 85462095–85462109 · motif
· motif · 85462096–85462109 · motif
· motif · 85463334–85463350 · motif
· motif · 85463412–85463424 · motif
· motif · 85467025–85467038 · motif
· motif · 85467025–85467038 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：260 aa
CA2 蛋白長 260 個胺基酸，屬於 α-carbonic anhydrase 家族。其 Alpha-carbonic anhydrase domain 位於第 3 至 259 個胺基酸，幾乎涵蓋整條蛋白序列。
蛋白質三維結構
細胞內定位
CA2 位於細胞質與細胞膜；在細胞膜表面與 SLC26A6 共定位，形成碳酸氫根運輸代謝體。 於 phorbol myristate acetate（PMA）誘導的細胞中，PKC 會使 CA2 離開細胞膜的細胞質側。
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。
CA2 與 SLC4A4 互作，並與 SLC4A7 互作以調節其運輸活性。CA2 也透過 C 端細胞質區域與 SLC26A6 isoform 4 互作；CA2 和 SLC26A6 在細胞膜表面共定位並形成碳酸氫根運輸代謝體，CA2 亦能促進 SLC26A6 的氯離子－碳酸氫根交換活性。
疾病與遺傳關聯
CA2 基因變異可導致常染色體隱性遺傳骨硬化症 3 型（OPTB3）。此罕見疾病與未成熟骨吸收缺陷及骨密度異常增高有關；來源並指出 OPTB3 可伴隨腎小管性酸中毒、腦鈣化，部分病例也有智能障礙。隱性骨硬化症常在嬰兒早期發病，可能出現巨頭、餵食困難、逐漸發生的失明與失聰、骨髓衰竭、嚴重貧血及肝脾腫大；失明與失聰通常被認為是神經受壓所致。
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 | CA2 催化二氧化碳的可逆水合，也可催化氰胺水合生成尿素。它能促進 SLC26A6 的氯離子－碳酸氫根交換活性，且對骨吸收與破骨細胞分化不可或缺；另參與眼前房液體分泌調節，以及質子耦合胜肽吸收期間十二指腸上段絨毛上皮的細胞內 pH 調節。 | 含實驗來源 | 證據與來源Catalyzes the reversible hydration of carbon dioxide. Can also hydrate cyanamide to urea. Stimulates the chloride-bicarbonate exchange activity of SLC26A6. Essential for bone resorption and osteoclast differentiation. Involved in the regulation of fluid secretion into the anterior chamber of the eye. Contributes to intracellular pH regulation in the duodenal upper villous epithelium during proton-coupled peptide absorption PMID 10550681 ↗ · PMID 11015219 ↗ · PMID 11327835 ↗ · PMID 11802772 ↗ · PMID 11831900 ↗ · PMID 12056894 ↗ · PMID 12171926 ↗ · PMID 1336460 ↗ · PMID 14736236 ↗ · PMID 15300855 ↗ · PMID 15453828 ↗ · PMID 15667203 ↗ · PMID 15865431 ↗ · PMID 15990874 ↗ · PMID 16106378 ↗ · PMID 16214338 ↗ · PMID 16290146 ↗ · PMID 16686544 ↗ · PMID 16759856 ↗ · PMID 16807956 ↗ · PMID 17127057 ↗ · PMID 17251017 ↗ · PMID 17314045 ↗ · PMID 17330962 ↗ · PMID 17346964 ↗ · PMID 17540563 ↗ · PMID 17588751 ↗ · PMID 17705204 ↗ · PMID 18024029 ↗ · PMID 18162396 ↗ |
| 分子活性 | hydrogencarbonate + H(+) = CO2 + H2O | 含實驗來源 | 證據與來源hydrogencarbonate + H(+) = CO2 + H2O PMID 11327835 ↗ · PMID 11802772 ↗ · PMID 11831900 ↗ · PMID 12056894 ↗ · PMID 12171926 ↗ · PMID 1336460 ↗ · PMID 14736236 ↗ · PMID 15300855 ↗ · PMID 15453828 ↗ · PMID 15667203 ↗ · PMID 15865431 ↗ · PMID 16106378 ↗ · PMID 16214338 ↗ · PMID 16290146 ↗ · PMID 16686544 ↗ · PMID 16759856 ↗ · PMID 16807956 ↗ · PMID 17127057 ↗ · PMID 17251017 ↗ · PMID 17314045 ↗ · PMID 17330962 ↗ · PMID 17346964 ↗ · PMID 17540563 ↗ · PMID 17588751 ↗ · PMID 17705204 ↗ · PMID 18024029 ↗ · PMID 18162396 ↗ · PMID 18266323 ↗ · PMID 18374572 ↗ · PMID 18481843 ↗ |
| 分子活性 | urea = cyanamide + H2O | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | CA2 的金屬需求以鋅為主；鈷（II）可在較低效率下替代鋅，但銅（II）、鎳（II）與錳（II）不能作為替代金屬。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Zinc. Can also use cobalt(II) with lower efficiency, but not copper(II), nickel(II) and manganese(II). |
| 交互作用 | CA2 與 SLC4A4 互作，也與 SLC4A7 互作並調節其運輸活性。CA2 另透過其 C 端細胞質區域與 SLC26A6 isoform 4 互作。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with SLC4A4. Interaction with SLC4A7 regulates SLC4A7 transporter activity. Interacts with SLC26A6 isoform 4 (via C-terminus cytoplasmic domain) PMID 14567693 ↗ · PMID 14736710 ↗ · PMID 15218065 ↗ · PMID 15990874 ↗ |
| 細胞定位 | CA2 位於細胞質及細胞膜，並在細胞膜表面與 SLC26A6 共定位以形成碳酸氫根運輸代謝體。在 PMA 誘導的細胞中，PKC 會使 CA2 從細胞膜的細胞質側移開。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Cell membrane; Colocalized with SLC26A6 at the surface of the cell membrane in order to form a bicarbonate transport metabolon. Displaced from the cytosolic surface of the cell membrane by PKC in phorbol myristate acetate (PMA)-induced cells PMID 15990874 ↗ |
| 疾病關聯 | CA2 基因變異可造成常染色體隱性遺傳骨硬化症 3 型（OPTB3），其特徵包括未成熟骨吸收缺陷與骨密度異常增高。此病可伴隨腎小管性酸中毒、腦鈣化，部分病例有智能障礙；隱性骨硬化症常於嬰兒早期出現，可能伴有巨頭、餵食困難、漸進性失明與失聰、骨髓衰竭、嚴重貧血及肝脾腫大。失明與失聰通常被認為與神經受壓有關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Osteopetrosis, autosomal recessive 3 OPTB3 A rare genetic disease characterized by abnormally dense bone, due to defective resorption of immature bone. Osteopetrosis occurs in two forms: a severe autosomal recessive form occurring in utero, infancy, or childhood, and a benign autosomal dominant form occurring in adolescence or adulthood. Recessive osteopetrosis commonly manifests in early infancy with macrocephaly, feeding difficulties, evolving blindness and deafness, bone marrow failure, severe anemia, and hepatosplenomegaly. Deafness and blindness are generally thought to represent effects of pressure on nerves. OPTB3 is associated with renal tubular acidosis, cerebral calcification (marble brain disease) and in some cases with intellectual disability. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 259730 PMID 15300855 ↗ · PMID 1542674 ↗ · PMID 1928091 ↗ · PMID 8834238 ↗ · PMID 9143915 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ACACAGTGCAGGCGCCCAAGCCGCCGCCGCCAGATCGGTG40CCGATTCCTGCCCTGCCCCGACCGCCAGCGCGACCATGTC80CCATCACTGGGGGTACGGCAAACACAACGGACCTGAGCAC120TGGCATAAGGACTTCCCCATTGCCAAGGGAGAGCGCCAGT160CCCCTGTTGACATCGACACTCATACAGCCAAGTATGACCC200TTCCCTGAAGCCCCTGTCTGTTTCCTATGATCAAGCAACT240TCCCTGAGGATCCTCAACAATGGTCATGCTTTCAACGTGG280AGTTTGATGACTCTCAGGACAAAGCAGTGCTCAAGGGAGG320ACCCCTGGATGGCACTTACAGATTGATTCAGTTTCACTTT360CACTGGGGTTCACTTGATGGACAAGGTTCAGAGCATACTG400TGGATAAAAAGAAATATGCTGCAGAACTTCACTTGGTTCA440CTGGAACACCAAATATGGGGATTTTGGGAAAGCTGTGCAG480CAACCTGATGGACTGGCCGTTCTAGGTATTTTTTTGAAGG520TTGGCAGCGCTAAACCGGGCCTTCAGAAAGTTGTTGATGT560GCTGGATTCCATTAAAACAAAGGGCAAGAGTGCTGACTTC600ACTAACTTCGATCCTCGTGGCCTCCTTCCTGAATCCTTGG640ATTACTGGACCTACCCAGGCTCACTGACCACCCCTCCTCT680TCTGGAATGTGTGACCTGGATTGTGCTCAAGGAACCCATC720AGCGTCAGCAGCGAGCAGGTGTTGAAATTCCGTAAACTTA760ACTTCAATGGGGAGGGTGAACCCGAAGAACTGATGGTGGA800CAACTGGCGCCCAGCTCAGCCACTGAAGAACAGGCAAATC840AAAGCTTCCTTCAAATAAGATGGTCCCATAGTCTGTATCC880AAATAATGAATCTTCGGGTGTTTCCCTTTAGCTAAGCACA920GATCTACCTTGGTGATTTGGACCCTGGTTGCTTTGTGTCT960cDNA 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。