基因總覽
CACNA1S 是蛋白質編碼基因，產物為 calcium voltage-gated channel subunit alpha1 S，屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族的 CACNA1S subfamily。此蛋白質是多次穿膜的通道次單元，具有成孔功能；其結構包含多個穿膜區段，分布於細胞膜中。作為骨骼肌電壓閘控鈣離子通道的主要次單元之一，它構成通道的核心部分，並與輔助次單元共同組成通道複合體。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000362061 ★ | 201,039,512–201,112,426 | 44 |
| ENST00000681874 | 201,039,512–201,112,464 | 43 |
| ENST00000367338 | 201,039,512–201,112,464 | 43 |
| ENST00001145900 | 201,039,512–201,112,464 | 44 |
顯示 4/4 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
CACNA1S 產物是骨骼肌電壓閘控鈣離子通道的成孔 alpha-1S 次單元，形成 L 型鈣電流。L 型通道屬於高電壓活化（HVA）通道；此特性描述通道所屬的電壓活化類別。鈣通道複合體的活動可受輔助次單元調節。
在骨骼肌中，含有 alpha-1S 的鈣通道參與興奮－收縮偶聯。它與 RYR1 的互作會觸發肌漿網釋放 Ca(2+)，而鈣離子釋放最終導致肌肉收縮。此通路將通道活動與肌肉收縮連結起來，是來源所述 CACNA1S 在骨骼肌中的主要功能。
來源亦記載其鈣離子流動關係為 Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out)。這項活動資訊與通道形成的鈣電流相符，但未提供進一步的測量條件或方向性差異，因此不宜據此延伸解讀。
Promoter 與基因調控
>CACNA1S ENST00000362061 GRCh38 chr1:201112326-201113426 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 GGCTCATTGCAGCCTCAACCTCCCAGGCTCAACTGATCCTCCCACCTTGGCCCCCCTAGTAGCTGGGACT ACAAACACACACCACCATACCCTGCTAATTTTTGTATTTTTTGTAGAGACAGAGTTTCACTACGTTGCCC CGACTGGTCTTGAAGTCCTGAGCTCAAGCCATTCTCCCACCTCAGCCTCCCAAAGTGTTGGGATTACAGG CGTGAGCCACCATGCCTGGCCTCAGTGAACATTTACAGGGAGCATAGTACATAGGGGGACTGTGCAGAGA AGGGGCCAGAGTCCCAGAGATAATGCACACAACCTTTACACCTGTAGGGATGGGAGGAGATGGGGAAGAA AGATACACAGCAGATGCTCCACAGTGAGGCAGGTGCTATGCCAGAGGTGTGCACACTCAGGGTTGTTCTG GGAGCCTTCTAGCCCACTGGAGAGGGGTTTACTGTTTCTCTGACATGGGATTGCTTGTGGGGGTGGGTTG AGGGTATGCTTGGGGAGTTTTGGCTGATGGTGCAGATACTGAGATGGGTAGGGGCTGCTGTGGAGCTGTC CTGACTTAGGCTGCCCAGTGCCTTCTCCAGACAATGTCATGGGGCTGAGGAGGGGTAAGCCTAATTTTGG CATGAGGGGGCCACTCTGCAGTTTGAGGTTCCATATCCAAGGCTACCTATTCCTGACCTCTGTTGCCCCA GGCTTGAAACCTTCCATCCTGTCTCCCTCTCCCACTGCCCCTGCCCCATCCCAGGCCTGTGTGTAAGTTC TTCCCCCGACCCACCCCACCCTCCTCAGGGGACAGATTGGGAAGTCACTGGCTGGGCTGGGTGGAATGAC AGCTGCCTGGCCTCAGAAGCTCAGGCCCGGCAGCGGGGAGCCGAGTGGAGGCTAATTTTACTTGCTGGGA GCGAGGAGAGTAATCCTCCTGCCCCCACTCCTGCCCCCGCCCCCTGGCTGGCTCAGCAGGGCAGGCTCAG CCGACAGCCTCAGCCAGCCTAGTCCCCAAGGCGGGGGCATTGGGGACACAGGGAAGGGAAAGCACTGGGG TGGGGGAGCAGGAGAAAGCCAGATTCCCAGGGAAGCCATGGAGCCATCCTC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| CACNA1S_1 ↗ | 1:201,112,426 | 負股 | 201,112,416–201,112,475 |
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
ENSR1_94XS87 · enhancer · 201108710–201108999 · regulatory
ENSR1_87WMJK · promoter · 201112416–201112654 · regulatory
ENSR1_53QB7B9 · CTCF_binding_site · 201112463–201112484 · regulatory
· motif · 201108722–201108735 · motif
· motif · 201108722–201108735 · motif
· motif · 201108860–201108873 · motif
· motif · 201108860–201108873 · motif
· motif · 201108971–201108986 · motif
· motif · 201108978–201108990 · motif
· motif · 201112465–201112481 · motif
· motif · 201113835–201113846 · motif
· motif · 201114179–201114193 · motif
· motif · 201114179–201114193 · motif
· motif · 201114575–201114584 · motif
· motif · 201114575–201114586 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1873 aa
CACNA1S 蛋白質長 1873 個胺基酸，屬於 calcium channel alpha-1 subunit 家族的 CACNA1S subfamily。資料註解了三組重複區段中的 S1 至 S6 螺旋穿膜區，以及細胞質側和細胞外側區域；這些拓撲註解呈現其多次穿膜架構。
蛋白質三維結構
細胞內定位
CACNA1S 是多次穿膜蛋白，定位於細胞膜，並見於肌膜與 T 小管。 來源未描述定位隨條件或異構型而改變的情形。
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 6 個夥伴
- CCDC106Q9BWC9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CYSRT1A8MQ03 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MEOX2Q6FHY5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NHERF4Q86UT5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RELQ04864-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TNKS2Q9H2K2 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
CACNA1S 與 CACNB1 或 CACNB2、CACNG1 及 CACNA2D1 組成鈣通道複合體；複合體以 alpha、beta、gamma、delta 次單元各一份的比例組成，其中 beta 次單元為 CACNB1 或 CACNB2，此組成依相似性推定。這些輔助次單元可調節通道活動。另記載 CACNA1S 與 RYR1、DYSF、JSRP1、STAC、STAC2、STAC3 及 CALM 互作；其中部分互作為依相似性推定，STAC 家族成員透過 SH3 domains 互作。
疾病與遺傳關聯
CACNA1S 變異與多種疾病相關。Hypokalemic periodic paralysis 1（HOKPP1）為常染色體顯性疾病，可出現伴隨血清鉀下降的間歇性全身無力；來源指出此病由影響該基因的變異造成。Malignant hyperthermia 5（MHS5）的易感性與 CACNA1S 變異相關，易感者接觸常用吸入性麻醉劑或去極化肌肉鬆弛劑時可能發病，且具潛在致命性。Thyrotoxic periodic paralysis 1（TTPP1）則是甲狀腺毒症期間出現間歇性無力與低血鉀的散發性疾病，易感性與該基因變異相關。Congenital myopathy 18（CMYO18）嚴重程度不一，遺傳方式可為常染色體顯性或隱性；來源指出此病由影響該基因的變異造成。
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 · 8 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | CACNA1S 是骨骼肌電壓閘控鈣離子通道的成孔 alpha-1S 次單元，可產生 L 型鈣電流。含有此次單元的通道透過與 RYR1 互作參與骨骼肌興奮－收縮偶聯，促使肌漿網釋放 Ca(2+)，最終導致肌肉收縮；L 型鈣通道屬於高電壓活化（HVA）類。 | 含實驗來源 | 證據與來源Pore-forming, alpha-1S subunit of the voltage-gated calcium channel that gives rise to L-type calcium currents in skeletal muscle. Calcium channels containing the alpha-1S subunit play an important role in excitation-contraction coupling in skeletal muscle via their interaction with RYR1, which triggers Ca(2+) release from the sarcoplasmic reticulum and ultimately results in muscle contraction. Long-lasting (L-type) calcium channels belong to the 'high-voltage activated' (HVA) group PMID 28012042 ↗ |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | 鈣通道複合體由成孔的 CACNA1S alpha 次單元及 CACNB1 或 CACNB2、CACNG1、CACNA2D1 等輔助次單元組成，alpha、beta、gamma、delta 的比例為 1:1:1:1，beta 次單元擇一；此組成依相似性推定。輔助次單元可調節通道活動。另記載其與 DYSF、JSRP1、RYR1、STAC、STAC2、STAC3 及 CALM 互作；STAC 家族成員透過 SH3 domains 互作，部分互作依相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Component of a calcium channel complex consisting of a pore-forming alpha subunit (CACNA1S) and the ancillary subunits CACNB1 or CACNB2, CACNG1 and CACNA2D1. The channel complex contains alpha, beta, gamma and delta subunits in a 1:1:1:1 ratio, i.e. it contains either CACNB1 or CACNB2 (By similarity). CACNA1S channel activity is modulated by the auxiliary subunits (CACNB1 or CACNB2, CACNG1 and CACNA2D1). Interacts with DYSF and JSRP1 (By similarity). Interacts with RYR1 (By similarity). Interacts with STAC, STAC2 and STAC3 (via their SH3 domains). Interacts with CALM PMID 19473981 ↗ · PMID 29078335 ↗ |
| 細胞定位 | CACNA1S 為多次穿膜蛋白，定位於細胞膜、肌膜與 T 小管。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | Hypokalemic periodic paralysis 1（HOKPP1）是常染色體顯性疾病，特徵為間歇性鬆弛性全身肌肉無力，並伴隨血清鉀濃度下降。來源指出此病由影響 CACNA1S 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Periodic paralysis hypokalemic 1 HOKPP1 An autosomal dominant disorder manifested by episodic flaccid generalized muscle weakness associated with falls of serum potassium levels. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 170400 PMID 17418573 ↗ · PMID 18162704 ↗ · PMID 19118277 ↗ · PMID 7987325 ↗ · PMID 8004673 ↗ |
| 疾病關聯 | Malignant hyperthermia 5（MHS5）為常染色體顯性疾病；易感者接觸常用吸入性麻醉劑或去極化肌肉鬆弛劑時可能發病，且具有潛在致命性。疾病易感性與影響 CACNA1S 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Malignant hyperthermia 5 MHS5 Autosomal dominant disorder that is potentially lethal in susceptible individuals on exposure to commonly used inhalational anesthetics and depolarizing muscle relaxants. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 601887 PMID 9199552 ↗ |
| 疾病關聯 | Thyrotoxic periodic paralysis 1（TTPP1）是散發性肌肉疾病，甲狀腺毒症期間會出現間歇性無力與低血鉀；甲狀腺功能亢進是疾病表現的必要條件。發作可由大量攝取碳水化合物，或劇烈活動後休息誘發，且易感性與影響 CACNA1S 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thyrotoxic periodic paralysis 1 TTPP1 A sporadic muscular disorder characterized by episodic weakness and hypokalemia during a thyrotoxic state. It is clinically similar to hereditary hypokalemic periodic paralysis, except for the fact that hyperthyroidism is an absolute requirement for disease manifestation. The disease presents with recurrent episodes of acute muscular weakness of the four extremities that vary in severity from paresis to complete paralysis. Attacks are triggered by ingestion of a high carbohydrate load or strenuous physical activity followed by a period of rest. Thyrotoxic periodic paralysis can occur in association with any cause of hyperthyroidism, but is most commonly associated with Graves disease. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 188580 PMID 15001631 ↗ |
| 疾病關聯 | Congenital myopathy 18（CMYO18）嚴重程度不一，可從嚴重胎兒運動不能到較輕的肌無力；常見表現包括動作發展遲緩、全身低張力，以及出生後不久或嬰兒期開始的軀幹與肢體肌無力。其他表現可能涉及吞嚥困難、眼外肌麻痺、眼瞼下垂、高弓顎及呼吸功能不全；遺傳方式為常染色體顯性或隱性，來源指出此病由影響 CACNA1S 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Congenital myopathy 18 CMYO18 A congenital myopathy of variable severity, ranging from severe fetal akinesia to milder forms of muscle weakness. Most affected individuals show delayed motor development with generalized hypotonia and progressive axial and limb muscle weakness beginning soon after birth or in infancy. Additional features may include swallowing difficulties, external ophthalmoplegia, ptosis, high-arched palate, and respiratory insufficiency. Muscle biopsy shows variable morphologic abnormalities, including alveolar changes in the intermyofibrillar network, fiber size variability, focal disorganization, internal nuclei, and dilated sarcoplasmic reticulum and T-tubules. CMYO18 inheritance is autosomal dominant or recessive. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 620246 PMID 28012042 ↗ · PMID 31227654 ↗ · PMID 33060286 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTCCCCAAGGCGGGGGCATTGGGGACACAGGGAAGGGAA40AGCACTGGGGTGGGGGAGCAGGAGAAAGCCAGATTCCCAG80GGAAGCCATGGAGCCATCCTCACCCCAGGATGAAGGCCTG120AGGAAGAAACAGCCCAAGAAGCCAGTTCCTGAGATTCTGC160CAAGGCCACCCCGGGCCTTGTTCTGCCTGACCCTGGAGAA200CCCCCTGAGGAAGGCCTGCATCAGCATTGTAGAATGGAAG240CCCTTCGAGACGATCATCTTGCTCACCATCTTTGCCAATT280GTGTGGCCCTGGCCGTGTACCTGCCCATGCCGGAAGATGA320CAACAACTCTCTGAACCTCGGCCTGGAGAAGCTGGAGTAT360TTCTTCCTCATTGTCTTCTCGATTGAAGCCGCCATGAAGA400TCATTGCCTACGGCTTCTTATTCCACCAGGACGCTTACCT440GCGCAGTGGCTGGAATGTGCTGGACTTCACCATTGTCTTC480CTGGGGGTCTTCACCGTGATTCTGGAACAGGTTAACGTCA520TCCAAAGCCACACAGCCCCAATGAGCAGCAAAGGAGCCGG560CTTGGATGTCAAGGCCCTCAGAGCCTTCCGAGTGCTCAGA600CCCCTCCGGCTGGTGTCGGGGGTGCCTAGCCTGCAGGTGG640TCCTGAACTCCATCTTCAAGGCCATGCTCCCCCTCTTTCA680CATCGCCCTGCTGGTCCTCTTTATGGTCATCATCTATGCC720ATCATCGGGCTGGAGCTCTTCAAGGGCAAGATGCACAAGA760CCTGCTACTTCATTGGTACAGATATCGTGGCCACGGTGGA800GAATGAAGAGCCATCGCCCTGCGCCAGGACGGGCTCAGGG840CGCCGGTGCACCATCAATGGCAGTGAGTGCCGGGGCGGCT880GGCCAGGGCCCAACCATGGCATCACCCACTTCGACAACTT920CGGCTTCTCCATGCTCACCGTGTACCAGTGCATTACCATG960cDNA 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。