基因總覽
CACNA1D（calcium voltage-gated channel subunit alpha1 D）是蛋白質編碼基因，產物屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族中的 CACNA1D subfamily。其蛋白質是電壓敏感鈣通道的 alpha-1D 次單元，具有多次跨膜的通道蛋白架構。這類通道在細胞膜電位變化時參與鈣離子跨膜流動；alpha-1D 對應長效型 L 型鈣電流，並歸入高電壓活化（HVA）鈣通道。其核心性質是兼具通道孔形成與電壓感應相關角色的膜蛋白。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000350061 ★ | 53,494,611–53,813,733 | 48 |
| ENST00000637424 | 53,328,963–53,811,406 | 47 |
| ENST00000954170 | 53,494,080–53,813,733 | 49 |
| ENST00000636627 | 53,494,592–53,781,924 | 40 |
| ENST00000481478 | 53,494,592–53,813,733 | 49 |
| ENST00000636938 | 53,494,592–53,792,432 | 41 |
| ENST00000288139 | 53,494,611–53,813,733 | 49 |
| ENST00000636570 | 53,495,167–53,811,406 | 47 |
| ENST00000422281 | 53,495,167–53,812,203 | 46 |
| ENST00000640483 | 53,495,194–53,791,742 | 41 |
| ENST00000481085 | 53,666,363–53,722,458 | 7 |
| ENST00000637301 | 53,702,777–53,718,691 | 4 |
顯示 12/17 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
CACNA1D 產物作為電壓敏感鈣通道的 alpha-1D 次單元，形成 L 型鈣電流。電壓敏感鈣通道促進鈣離子進入興奮性細胞；此類長效型通道屬於高電壓活化（HVA）群。來源亦指出，alpha-1 次單元負責形成通道孔並感應電壓，在許多情況下單獨即可產生電壓敏感鈣通道活性。
進入細胞的鈣離子可參與多種鈣依賴過程，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，CACNA1D 所屬通道的功能涵蓋興奮性細胞的鈣離子流入，以及多種細胞活動所涉及的鈣訊號。來源未將這些過程逐一限定為特定細胞或組織中的 CACNA1D 專屬作用。
L 型鈣通道可受二氫吡啶類（DHP）、phenylalkylamines 與 benzothiazepines 阻斷。通道複合體中的輔助次單元亦可調節通道活性；不同 delta 次單元異構型的存在，會進一步影響通道活性。
Promoter 與基因調控
>CACNA1D ENST00000350061 GRCh38 chr3:53493611-53494711 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 GCACAAAGCTAAATGAAAAATATCAGTCATCCACTAGATAAAGTATTTTCCCCTTTAGACAGGAGCTGCC GTTTGCAAATCTCCCCCACCCTAAATCCAAGCCAGCGAAGGTATCAAAAAATAAACTACTCCCTTCAGCT CCCAGACTGGAGGCAACAGTTTCAGCAGCACCGTCTATTTCCTTGAACAACACGAGCGGTTTGAAAGACC TTGGCTTTGACTTCCCTGTACCTGCCTCCAAACACACGTGGGGGCGGGGTGGGGTGGGGGGAGATATTGC CCCCCATCCCCGTTGCCTTCCGCGACGCCAGGCCAGGCGCAGGGCAGGGGAGAAGATGGGGGGCGCCCTG GATTCGCGGTTCCAGCTGCAGGCAGTTACCTGGGGTAGTGAGTGCTCTCTACAGACCCGGGCTACCCCAA CCCCCCCGATTCCAGAAAGGGCCGGAGAAAAGCAGGGGGCGCCTGCCCCGCTCCGGAGCAGCCAGGGAGC CCGGCCGAGCCTTGACGAGGATGAGCTCGGAGACCGCAGCAGCTACCGCCCGCTAGCACCTGAGCTCCCA GGGGGCGGGGCCTCCTCCAGGTGTGCGCAGAGGAGGCCGGCGCGGAGTCGGGGCCGGCGCGGGAGCCCGA GCTGTCCCCCAGCCCAGAAATGCGCGGGGAGGAGCGGTTCATCCGCACCCCAGCGCCGCGGGAGACACTG GCGCCGCCTGCCTCCTCCGGGTCCCGGGGGGAGAGCGCACCGTGCGGCGCGGAGGGGGTTAACCGGGCAG CCCGCCGCTGGAGCGCGCTTAACCCTTTGGAGCCCGCAGGTCAGCCGGGCCAGGCTGGGGTGGCGGCACC CCGAGTCCCACGCGACGGCCACCCCGAGCGCGCAAGTGGTGCCGGGCAGAACCGCGCGCCGGGCTGCAGA CCCGCCGGGGCGCGGCGCGGCGCGGGCCGTGGGCGGCTCGGGGCGGGCGGAGGGCGGGGGACGGCGGCGG GCGCGCAGCGTCGCCAGGGCGAAGCCGGCGTGCGGCGCGGCGCGGCGGGCGCGGAGCGAGCGGGCGGGCG AGCGCCTCCGTCCCCGGATGTGAGCTCCGGCTGCCCGCGGTCCCGAGCCAG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| CACNA1D_1 ↗ | 3:53,494,641 | 正股 | 53,494,592–53,494,651 |
| CACNA1D_2 ↗ | 3:53,494,789 | 正股 | 53,494,740–53,494,799 |
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
ENSR3_5GKPH6 · CTCF_binding_site · 53493939–53493960 · regulatory
ENSR3_5GKPHP · CTCF_binding_site · 53494055–53494076 · regulatory
ENSR3_BDLMC · promoter · 53494121–53494684 · regulatory
ENSR3_83KGKL · enhancer · 53494685–53494878 · regulatory
ENSR3_C7BBQ · enhancer · 53495185–53496337 · regulatory
ENSR3_5GKPQZ · CTCF_binding_site · 53495624–53495645 · regulatory
ENSR3_5GKQFQ · CTCF_binding_site · 53499469–53499490 · regulatory
· motif · 53489879–53489892 · motif
· motif · 53493941–53493957 · motif
· motif · 53494057–53494073 · motif
· motif · 53495626–53495642 · motif
· motif · 53497176–53497189 · motif
· motif · 53499419–53499432 · motif
· motif · 53499419–53499433 · motif
· motif · 53499426–53499439 · motif
· motif · 53499426–53499440 · motif
· motif · 53499426–53499441 · motif
· motif · 53499471–53499487 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：2161 aa
蛋白質長 2161 個胺基酸，屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族的 CACNA1D subfamily。序列包含四組重複區段，每組具有 S1 至 S6 跨膜螺旋；各段之間分布於細胞質側或細胞外側的區域。此多次跨膜架構與其膜通道蛋白特徵相符。
蛋白質三維結構
細胞內定位
CACNA1D 產物註記為膜上的多次跨膜蛋白。 來源未提供其在不同條件下的定位變化或異構型間定位差異。
未繪示構造：Membrane。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 20 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- APBA2Q99767 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG1Q12959 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG3Q92796 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG4P78352 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FRMPD2Q68DX3 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- GRID2IPA4D2P6 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- GRIP1Q9Y3R0 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- GRIP2Q9C0E4 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- IL16Q14005 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX1Q8TBB1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX2Q8N448 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI2Q86UL8 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- MPDZO75970 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PATJQ8NI35 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- PDZK1Q5T2W1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SCRIBQ14160 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SHANK3Q9BYB0-1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TJP1Q07157 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WHRNQ9P202 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
電壓依賴型鈣通道可由 alpha-1、alpha-2、beta 與 delta 次單元以 1:1:1:1 組成複合體；alpha-1 形成通道孔並負責電壓感應，beta 與以雙硫鍵連接的 alpha-2/delta 可調節通道活性，特定 delta 異構型也會影響活性。依相似性推定，CACNA1D 可透過 IQ domain 與 CABP1、CABP4 以不依賴鈣離子的方式互作，並與 RIMBP2 互作。
疾病與遺傳關聯
影響 CACNA1D 的變異被報告可造成竇房結功能障礙與耳聾（SANDD），其特徵包括先天性重度至極重度耳聾、無前庭功能障礙，以及伴隨間歇性顯著心搏過緩的發作性暈厥。另有變異被報告與原發性醛固酮增多症、癲癇及神經學異常（PASNA）相關，表現可包括高血壓、低血鉀、高醛固酮、全身性癲癇發作及發展或神經功能異常。此外，功能增益變異可能與自閉症類群障礙的易感性相關；此描述為易感性關聯，並非表示所有此類變異必然導致疾病。
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 | 電壓敏感鈣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、分裂與死亡等鈣依賴過程。alpha-1D 產生 L 型鈣電流；此類長效通道屬高電壓活化群，可被二氫吡啶類、phenylalkylamines 與 benzothiazepines 阻斷。 | 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-1D gives rise to L-type calcium currents. Long-lasting (L-type) calcium channels belong to the 'high-voltage activated' (HVA) group. They are blocked by dihydropyridines (DHP), phenylalkylamines, and by benzothiazepines PMID 21131953 ↗ · PMID 23913001 ↗ · PMID 25620733 ↗ · PMID 28472301 ↗ |
| 功能 | 電壓敏感鈣通道使鈣離子進入興奮性細胞，並涉及肌肉收縮、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等鈣依賴過程。alpha-1D 次單元可產生 L 型鈣電流。 | 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-1D gives rise to L-type calcium currents PMID 1309651 ↗ |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | 電壓依賴型鈣通道由 alpha-1、alpha-2、beta 與 delta 次單元按 1:1:1:1 組成；alpha-1 形成孔道並感應電壓，許多情況下足以產生通道活性。beta 與以雙硫鍵連接的 alpha-2/delta 可調節活性，特定 delta 異構型也會影響活性。依相似性推定，CACNA1D 經 IQ domain 與 CABP1、CABP4 鈣非依賴互作，並與 RIMBP2 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. Channel activity is further modulated, depending on the presence of specific delta subunit isoforms. Interacts (via IQ domain) with CABP1 and CABP4 in a calcium independent manner (By similarity). Interacts with RIMBP2 (By similarity) PMID 18482979 ↗ |
| 細胞定位 | CACNA1D 蛋白質被註記為膜上的多次跨膜蛋白；這項定位描述未提供條件、異構型差異或定位變化資訊。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | 影響 CACNA1D 的變異可造成竇房結功能障礙與耳聾（SANDD）。疾病特徵為先天性重度至極重度耳聾且無前庭功能障礙，並伴有因間歇性顯著心搏過緩而發生的暈厥。 | 含實驗來源 | 證據與來源Sinoatrial node dysfunction and deafness SANDD A disease characterized by congenital severe to profound deafness without vestibular dysfunction, associated with episodic syncope due to intermittent pronounced bradycardia. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614896 PMID 21131953 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 CACNA1D 的變異可造成原發性醛固酮增多症、癲癇及神經學異常（PASNA）。其特徵包括高血壓、低血鉀、高醛固酮、低血漿腎素活性與升高的醛固酮／腎素比值；其他表現可有全身性癲癇發作、腦性麻痺、痙攣、智能障礙及發展遲緩。 | 含實驗來源 | 證據與來源Primary aldosteronism, seizures, and neurologic abnormalities PASNA A disorder characterized by hypertension, hypokalemia, and high aldosterone levels with low plasma renin activity and an elevated aldosterone/renin ratio. Other features include generalized seizures, cerebral palsy, spasticity, intellectual disability, and developmental delay. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 615474 PMID 23913001 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 CACNA1D 的功能增益變異可能與自閉症類群障礙的易感性相關。來源描述的是可能的易感性關聯，未表示此類變異必然造成該疾病。 | 含實驗來源 | 證據與來源Gain of function variations affecting the gene represented in this entry may be associated with susceptibility to autism spetrum disorders PMID 22495309 ↗ · PMID 22542183 ↗ · PMID 25620733 ↗ · PMID 28472301 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GAAGCCGGCGTGCGGCGCGGCGCGGCGGGCGCGGAGCGAG40CGGGCGGGCGAGCGCCTCCGTCCCCGGATGTGAGCTCCGG80CTGCCCGCGGTCCCGAGCCAGCGGCGGCGCGGGCGGCGGC120GGCGGGCACCGGGCACCGCGGCGGGCGGGCAGACGGGCGG160GCATGGGGGGAGCGCCGAGCGGCCCCGGCGGCCGGGCCGG200CATCACCGCGGCGTCTCTCCGCTAGAGGAGGGGACAAGCC240AGTTCTCCTTTGCAGCAAAAAATTACATGTATATATTATT280AAGATAATATATACATTGGATTTTATTTTTTTAAAAAGTT320TATTTTGCTCCATTTTTGAAAAAGAGAGAGCTTGGGTGGC360GAGCGGTTTTTTTTTTAAATCAATTATCCTTATTTTCTGT400TATTTGTCCCCGTCCCTCCCCACCCCCCTGCTGAAGCGAG440AATAAGGGCAGGGACCGCGGCTCCTACCTCTTGGTGATCC480CCTTCCCCATTCCGCCCCCGCCTCAACGCCCAGCACAGTG520CCCTGCACACAGTAGTCGCTCAATAAATGTTCGTGGATGA560TGATGATGATGATGATGAAAAAAATGCAGCATCAACGGCA600GCAGCAAGCGGACCACGCGAACGAGGCAAACTATGCAAGA640GGCACCAGACTTCCTCTTTCTGGTGAAGGACCAACTTCTC680AGCCGAATAGCTCCAAGCAAACTGTCCTGTCTTGGCAAGC720TGCAATCGATGCTGCTAGACAGGCCAAGGCTGCCCAAACT760ATGAGCACCTCTGCACCCCCACCTGTAGGATCTCTCTCCC800AAAGAAAACGTCAGCAATACGCCAAGAGCAAAAAACAGGG840TAACTCGTCCAACAGCCGACCTGCCCGCGCCCTTTTCTGT880TTATCACTCAATAACCCCATCCGAAGAGCCTGCATTAGTA920TAGTGGAATGGAAACCATTTGACATATTTATATTATTGGC960cDNA 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。