基因總覽
CACNA1A 是蛋白質編碼基因，產物屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族的 CACNA1A subfamily。其蛋白質為電壓敏感性鈣離子通道的 alpha-1A 次單元，也是通道的孔道形成部分。這種多次穿膜蛋白具有分布於細胞膜兩側的區段與多個跨膜螺旋，為離子通道的膜內結構提供基礎。CACNA1A 產物所形成的電流類型為 P 型和／或 Q 型；這些通道屬於高電壓活化類別。此基因產物是多次穿膜的通道次單元，其特定結構與分類使它成為電壓敏感性鈣離子通道的核心組成。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000360228 ★ | 13,206,442–13,506,479 | 47 |
| ENST00000637819 | 13,206,442–13,506,479 | 48 |
| ENST00000638009 | 13,206,442–13,506,479 | 47 |
| ENST00000637769 | 13,206,442–13,506,480 | 47 |
| ENST00000587525 | 13,206,442–13,506,479 | 46 |
| ENST00000637736 | 13,206,442–13,506,459 | 46 |
| ENST00000585802 | 13,206,442–13,506,479 | 47 |
| ENST00000638029 | 13,206,442–13,506,460 | 48 |
| ENST00000573710 | 13,206,442–13,506,255 | 47 |
| ENST00000937071 | 13,206,442–13,506,467 | 46 |
| ENST00000635895 | 13,206,446–13,506,495 | 47 |
| ENST00000636389 | 13,206,740–13,506,272 | 47 |
顯示 12/22 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
CACNA1A 產物參與電壓敏感性鈣離子通道的功能，使鈣離子進入興奮性細胞。此通道的 alpha-1A 次單元形成 P 型和／或 Q 型鈣電流；P/Q 型通道屬於高電壓活化類別。來源指出，這類通道可受到蜘蛛毒素 omega-agatoxin-IVA 特異性阻斷，此描述標示為依相似性推定；通道則對 dihydropyridines（DHP）不敏感。
鈣離子進入細胞後，可連結多種依賴鈣離子的細胞過程，包括肌肉收縮、荷爾蒙或神經傳導物質釋放、基因表現、細胞移動、細胞分裂與細胞死亡。因此，CACNA1A 相關通道活動涉及將膜電壓變化與細胞內鈣訊號及其下游過程相連。資料將這些作用描述為電壓敏感性鈣離子通道的一般功能，未進一步限定各過程在何種細胞或條件下由 CACNA1A 產物主導。
Promoter 與基因調控
>CACNA1A ENST00000360228 GRCh38 chr19:13506379-13507479 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 TGGGTCCTTCTACTGTTAAACTCATCAATTGCTCCCCTTTTCCGTTTGCTGGCCAGTGGTTCAGACCTTT GCGCCCATTTTTTTTTCCTCTTTACCTTCTTCTACCCGCAACCCTCCACACCAGTCTTATTTTAGCAAAA CCTAGAGAAGGAGGAGGTGGAGGGATTTGGAGGGTGGAGAGGCATTGCCGCATCCAGGGGCAGCTATTGA GTGGCTAAGCGGAGGGCGCATACCTCTCTCTCTCTCTCTTTTCCCCCTGTTGGGAATTTTCAGGATTTCA CTGCTGCAATTTAACCCCAAGATGAGGCACCATTGAGCGAAACGCTGTGCGCACATACACACTCACACTT CCTCCGGGAGCAGAAGAGGCAGCCGTTGGTGATTCAGGAAGAAAAAAAATTTTTTTTTTTTTTTTTAAAC CTGGACCCTGCGGTGTGAAGACTCCTTAGGAACCCTCTGGAGCGTCTTACTCCCCTTCCCTCCTCTTTCC CTTCCCTTTCATCTTCTTTGTTTTTATTTTATTTTATTTTTGGAGCTACAGATCTTTCAGCATTTTTAAG GTCTAGGAACTCCAGCAAAACAGAAGGGCACTTAATTTTTTTTTTTTTTTTTTTTGCCCTCCCCACCCAG ACCTGGGTTTCGTCTTTCTTTATTTTTAAATATATATATATTTTTTTATTTTTTATTTTTTATTTTTTTT TAATGGGCCGAGCGCACTCCTTTTGCAAGATGCCAGCCTGACCCGGACCTCGGAGGAATTTGAAGCTTCC ACTGCGTCCCGGGGGGGGCGTCCTTTGCAAACCGTTCGCGTCTTAAAGGGGGTGTGCGTTGGGTGGATTT TTTTTTTTTAACTGTCTCTTTTTTTTTTTTTCCGGAGTGGGTGGACTGGGGATTGCCTGGATTCCTTCCT CGGTTATTTTTTGCCTCGCTTCTCTCTCCCCTCCCCCCTCCTCCCCGGGCCCCCGCGCCCCGCCCCCGCA CCCTCCTCCCGCCCCTCCTTCTCCGGGGTCAGCCAGGAAGATGTCCCGAGCTGCTATCCCCGGCTCGGCC CGGGCAGCCGCCTTCTGAGCCCCCGACCCGAGGCGCCGAGCCGCCGCCGCC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| CACNA1A_1 ↗ | 19:13,506,551 | 負股 | 13,506,541–13,506,600 |
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
ENSR19_B4ND3 · promoter · 13506214–13506780 · regulatory
ENSR19_97CQC · enhancer · 13507066–13507339 · regulatory
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：2506 aa
CACNA1A 蛋白質長 2,506 個胺基酸，屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族。序列註解顯示其含四組重複區段，每組具有 S1 至 S6 跨膜螺旋；跨膜區之間及兩端分布細胞質側與細胞外側區段，構成多次穿膜架構。此結構特徵與其作為孔道形成次單元的角色相符。
蛋白質三維結構
細胞內定位
CACNA1A 蛋白質定位於細胞膜，並屬於多次穿膜蛋白。 來源未提供定位隨條件改變或不同異構型間差異的描述。
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 38 個夥伴
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電壓依賴性鈣離子通道可由 alpha-1、alpha-2、beta 與 delta 次單元以 1:1:1:1 比例組成；alpha-1 是形成孔道並感應電壓的次單元，在許多情況下單獨即可產生電壓敏感性鈣通道活性。輔助次單元 beta 與以雙硫鍵連結的 alpha-2/delta 可調節通道活性。CACNA1A 另經由 C 端 CDB motif 與 CABP1 互作，也與 TSPOAP1 及蜘蛛毒素 omega-agatoxin-IVA 互作；來源未將這些關係一概描述為通道複合體組成。
疾病與遺傳關聯
CACNA1A 的變異與多種疾病相關。脊髓小腦性共濟失調第 6 型（SCA6）主要由 CACNA1A 編碼區 CAG 重複序列擴增引起；重複數與較早發病似有相關。家族性偏癱型偏頭痛第 1 型（FHM1）可伴隨發作期偏癱，部分家系亦有小腦共濟失調與萎縮。發作性共濟失調第 2 型（EA2）為常染色體顯性疾病，可有對 acetozolamide 有反應的共濟失調發作、類偏頭痛症狀、發作間期眼球震顫及小腦萎縮。發育性與癲癇性腦病第 42 型（DEE42）為常染色體顯性遺傳的早發嚴重癲癇疾病，特徵包括難治性癲癇發作與神經發育障礙。上述資料將這些疾病與影響 CACNA1A 的變異相連，未提供各變異的具體作用機制。
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 | 電壓敏感性鈣離子通道促使鈣離子進入興奮性細胞，並參與肌肉收縮、荷爾蒙或神經傳導物質釋放、基因表現、細胞移動、細胞分裂及細胞死亡等鈣依賴過程。alpha-1A 異構型形成 P 型和／或 Q 型電流；此類高電壓活化通道依相似性推定可被蜘蛛毒素 omega-agatoxin-IVA 特異性阻斷，且對 DHP 不敏感。 | 含實驗來源 | 證據與來源Voltage-sensitive calcium channels (VSCC) mediate the entry of calcium ions into excitable cells and are also involved in a variety of calcium-dependent processes, including muscle contraction, hormone or neurotransmitter release, gene expression, cell motility, cell division and cell death. The isoform alpha-1A gives rise to P and/or Q-type calcium currents. P/Q-type calcium channels belong to the 'high-voltage activated' (HVA) group and are specifically blocked by the spider omega-agatoxin-IVA (AC P54282) (By similarity). They are however insensitive to dihydropyridines (DHP) PMID 10049321 ↗ · PMID 10753886 ↗ · PMID 11723274 ↗ · PMID 15293273 ↗ · PMID 19232643 ↗ · PMID 24836863 ↗ · PMID 26716990 ↗ |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 含實驗來源 | 證據與來源Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) PMID 10049321 ↗ · PMID 10753886 ↗ · PMID 11723274 ↗ · PMID 15293273 ↗ · PMID 19232643 ↗ · PMID 24836863 ↗ · PMID 26716990 ↗ |
| 交互作用 | 電壓依賴性鈣通道可由 alpha-1、alpha-2、beta、delta 次單元按 1:1:1:1 組成；alpha-1 負責形成孔道及感應電壓，許多情況下單獨即可產生通道活性。beta 與以雙硫鍵連結的 alpha-2/delta 可調節活性。CACNA1A 經 C 端 CDB motif 與 CABP1 互作，也與 omega-agatoxin-IVA 及 TSPOAP1 互作。 | 含實驗來源 | 證據與來源Voltage-dependent calcium channels are multisubunit complexes, consisting of alpha-1, alpha-2, beta and delta subunits in a 1:1:1:1 ratio. The channel activity is directed by the pore-forming and voltage-sensitive alpha-1 subunit. In many cases, this subunit is sufficient to generate voltage-sensitive calcium channel activity. The auxiliary subunits beta and alpha-2/delta linked by a disulfide bridge regulate the channel activity. Interacts (via C-terminal CDB motif) with CABP1 in the pre- and postsynaptic membranes. Interacts with the spider omega-agatoxin-IVA (AC P30288). Interacts with TSPOAP1 PMID 11865310 ↗ · PMID 33539324 ↗ |
| 細胞定位 | CACNA1A 蛋白質定位於細胞膜，並屬於多次穿膜蛋白。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | SCA6 是常染色體顯性小腦共濟失調，主要與 CACNA1A 編碼區 CAG 重複序列擴增有關；重複數與較早發病似有相關。脊髓小腦性共濟失調可見步態逐漸失調，也可能影響手部、言語及眼球動作協調，並伴小腦退化，腦幹或脊髓受累程度不一。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spinocerebellar ataxia 6 SCA6 Spinocerebellar ataxia is a clinically and genetically heterogeneous group of cerebellar disorders. Patients show progressive incoordination of gait and often poor coordination of hands, speech and eye movements, due to degeneration of the cerebellum with variable involvement of the brainstem and spinal cord. SCA6 is an autosomal dominant cerebellar ataxia (ADCA), mainly caused by expansion of a CAG repeat in the coding region of CACNA1A. There seems to be a correlation between the repeat number and earlier onset of the disorder. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 183086 PMID 16325861 ↗ · PMID 20682717 ↗ · PMID 29053796 ↗ · PMID 8988170 ↗ · PMID 9302278 ↗ · PMID 9345107 ↗ |
| 疾病關聯 | FHM1 是伴先兆的偏頭痛亞型，與發作期偏癱相關，部分家系也有小腦共濟失調及萎縮。偏頭痛常呈週期性、顳側且單側頭痛，可伴煩躁、噁心、嘔吐及畏光；先兆則是頭痛前或發作時出現的可逆神經症狀，可能包括視覺異常、幻覺、眩暈、麻木，以及專注或說話困難。疾病與影響 CACNA1A 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Migraine, familial hemiplegic, 1 FHM1 A subtype of migraine with aura associated with ictal hemiparesis and, in some families, cerebellar ataxia and atrophy. Migraine is a disabling symptom complex of periodic headaches, usually temporal and unilateral. Headaches are often accompanied by irritability, nausea, vomiting and photophobia, preceded by constriction of the cranial arteries. Migraine with aura is characterized by recurrent attacks of reversible neurological symptoms (aura) that precede or accompany the headache. Aura may include a combination of sensory disturbances, such as blurred vision, hallucinations, vertigo, numbness and difficulty in concentrating and speaking. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 141500 PMID 10408532 ↗ · PMID 11409427 ↗ · PMID 11439943 ↗ · PMID 15032980 ↗ · PMID 18400034 ↗ · PMID 24836863 ↗ · PMID 26716990 ↗ · PMID 28900389 ↗ · PMID 8898206 ↗ |
| 疾病關聯 | EA2 是常染色體顯性疾病，特徵包括對 acetozolamide 有反應的共濟失調發作、類偏頭痛症狀、發作間期眼球震顫及小腦萎縮；此疾病與影響 CACNA1A 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Episodic ataxia 2 EA2 An autosomal dominant disorder characterized by acetozolamide-responsive attacks of ataxia, migraine-like symptoms, interictal nystagmus, and cerebellar atrophy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 108500 PMID 10408533 ↗ · PMID 10987655 ↗ · PMID 11176968 ↗ · PMID 11723274 ↗ · PMID 12420090 ↗ · PMID 14718690 ↗ · PMID 15173248 ↗ · PMID 15293273 ↗ · PMID 18602318 ↗ · PMID 19232643 ↗ · PMID 20129625 ↗ · PMID 21696515 ↗ · PMID 38221525 ↗ · PMID 8898206 ↗ · PMID 9302278 ↗ |
| 疾病關聯 | DEE42 是早發且嚴重的癲癇性腦病，屬於異質性疾病群，可見難治性癲癇發作、神經發育受損及不良預後。發作前發育正常，癲癇發作開始後可能出現認知與動作發展遲緩；DEE42 為常染色體顯性遺傳，並與影響 CACNA1A 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Developmental and epileptic encephalopathy 42 DEE42 A form of epileptic encephalopathy, a heterogeneous group of severe early-onset epilepsies characterized by refractory seizures, neurodevelopmental impairment, and poor prognosis. Development is normal prior to seizure onset, after which cognitive and motor delays become apparent. DEE42 inheritance is autosomal dominant. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617106 PMID 27250579 ↗ · PMID 27476654 ↗ |
核酸與蛋白質序列
CTCCGGGGTCAGCCAGGAAGATGTCCCGAGCTGCTATCCC40CGGCTCGGCCCGGGCAGCCGCCTTCTGAGCCCCCGACCCG80AGGCGCCGAGCCGCCGCCGCCCGATGGGCTGGGCCGTGGA120GCGTCTCCGCAGTCGTAGCTCCAGCCGCCGCGCTCCCAGC160CCCGGCAGCCTCAGCATCAGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCG200GCGTCTTCCGCATCGTTCGCCGCAGCGTAACCCGGAGCCC240TTTGCTCTTTGCAGAATGGCCCGCTTCGGAGACGAGATGC280CGGCCCGCTACGGGGGAGGAGGCTCCGGGGCAGCCGCCGG320GGTGGTCGTGGGCAGCGGAGGCGGGCGAGGAGCCGGGGGC360AGCCGGCAGGGCGGGCAGCCCGGGGCGCAAAGGATGTACA400AGCAGTCAATGGCGCAGAGAGCGCGGACCATGGCACTCTA440CAACCCCATCCCCGTCCGACAGAACTGCCTCACGGTTAAC480CGGTCTCTCTTCCTCTTCAGCGAAGACAACGTGGTGAGAA520AATACGCCAAAAAGATCACCGAATGGCCTCCCTTTGAATA560TATGATTTTAGCCACCATCATAGCGAATTGCATCGTCCTC600GCACTGGAGCAGCATCTGCCTGATGATGACAAGACCCCGA640TGTCTGAACGGCTGGATGACACAGAACCATACTTCATTGG680AATTTTTTGTTTCGAGGCTGGAATTAAAATCATTGCCCTT720GGGTTTGCCTTCCACAAAGGCTCCTACTTGAGGAATGGCT760GGAATGTCATGGACTTTGTGGTGGTGCTAACGGGCATCTT800GGCGACAGTTGGGACGGAGTTTGACCTACGGACGCTGAGG840GCAGTTCGAGTGCTGCGGCCGCTCAAGCTGGTGTCTGGAA880TCCCAAGTTTACAAGTCGTCCTGAAGTCGATCATGAAGGC920GATGATCCCTTTGCTGCAGATCGGCCTCCTCCTATTTTTT960cDNA 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。