基因總覽
CALM2 是蛋白質編碼基因,正式名稱為 calmodulin 2,其產物 Calmodulin-2 屬於 calmodulin 家族。這是一種參與鈣離子訊號傳遞的調節蛋白,可透過結合鈣離子影響多種酵素、離子通道、水通道蛋白及其他蛋白質。Calmodulin-2 含有四個 EF-hand 結構域,呈現可結合鈣離子的蛋白質特徵;其中一段區域被註記為與 PCP4 互作所需且足以支持該互作。這些基本特性構成其參與細胞訊號調節的分子基礎。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000272298 ★ | 47,160,084–47,176,511 | 6 |
| ENST00001005447 | 47,160,084–47,176,558 | 6 |
| ENST00001083757 | 47,160,084–47,176,558 | 6 |
| ENST00001083759 | 47,160,084–47,176,558 | 6 |
| ENST00001144310 | 47,160,084–47,176,558 | 6 |
| ENST00001005449 | 47,160,088–47,176,558 | 6 |
| ENST00001100061 | 47,160,164–47,176,558 | 4 |
| ENST00001100063 | 47,160,164–47,176,558 | 4 |
| ENST00001100064 | 47,160,164–47,176,558 | 5 |
| ENST00001100065 | 47,160,164–47,176,558 | 4 |
| ENST00001100066 | 47,160,164–47,176,558 | 3 |
| ENST00000946887 | 47,160,166–47,176,558 | 6 |
顯示 12/24 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
Calmodulin-2 是鈣離子訊號傳遞途徑中的調節者。鈣離子結合是 calmodulin 活化所必需的;形成的 calmodulin–鈣離子複合體可調節多類酵素、離子通道、水通道蛋白及其他蛋白質。因此,其作用不是單一酵素反應,而是依鈣離子訊號改變多種細胞蛋白的活性。
受調節的酵素包括蛋白質激酶與磷酸酶。來源列出的例子有 myosin light-chain kinases,以及 calmodulin-dependent protein kinase type II(CaMK2)。透過影響這些酵素,Calmodulin-2 可參與細胞內多種訊號調控;來源並未將其功能限定於單一酵素或單一細胞途徑。
Calmodulin-2 也參與離子通道調節:它介導 CACNA1C 的鈣離子依賴性失活,並正向調節鈣離子活化型鉀離子通道 KCNN2 的活性。這些例子顯示,鈣離子結合後的調節作用可對不同通道產生各自特定的結果;並非所有作用都以相同方向改變通道功能。
在細胞分裂相關過程中,Calmodulin-2 與 CCP110、centrin 一同參與調控中心體週期及胞質分裂進程的遺傳途徑。這項關聯指出其功能也延伸至細胞週期相關調控,但來源未提供更細的分子步驟。
感染情境下,Calmodulin-2 是 C. violaceum CopC 與 S. flexneri OspC3 具精胺酸 ADP-riboxanase 活性所需的因子。這項功能描述限定於微生物感染相關作用,不應泛化為 Calmodulin-2 在所有環境中的一般酵素活性。
Promoter 與基因調控
>CALM2 ENST00000272298 GRCh38 chr2:47176411-47177511 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 CTCAATATTCTTTCGAGATAGGTCTTATTGCCTGTATTTTACAAGTGAGGCTAAAAATTAAATGACTCAC CCAAGGTCTTGCACCTGAGAGAGGGACCCAACTAACTCATGCCCAGCTCTGTCCAATCCAGAACCCTTTA ACCCCACGATAACAAGGGGCCATTTCGAGATACTAATCCCACTGAAGCTCGGATACTGTGACTTTTGAGT TACTTTTCTTTTCTGGTAAATTACCCTTGGCAAAGAACGCGAAGAGGAAGTATAAACGAAATACCCTTTG AGATTAGCCTGTCAGCTGAACAGCTACATTTGCCCGTGTCCAGATTTACATGGGTTTTGTGAGGGCGTGA AATGAAGAACGTGCGGCTTCCATGAGGCCAAAACACTAGGTTAAAAAGCTGAGTTCAGGGTACGCGTTTA TCGGAATCTTTCAGCTTCATTCTTTATCGGCTTAAGGTGTTTTCGTCTACCCCTCAATAAGGGGCGGGAA AGTGGGTGAGTGTGGCAGGGAAGGATACGTGGAAGAGGAAGGTTCTCCAGCCAAGCGCAAAGCAGGCGAC TCTGCCGCCTGGCGCAGTTGCCAGGACAGCGCGGCCCGAGCAGCAACGGCAGAAGCCGCACCGCGTCCCG GCGGCGGCTGCGAGTCCCAGTGACGCATTGCAGGTACAAACCAGCCAATCAGAGGCAGGCTCAACGACCA ACGGGGGACGCATCGCCGCCACGATGCTCCTCCGCGCCGCAAAGTAGCGCCCCTCAGGGGCCGCTCCACC GGCCTTTTAACGGCTCGCTGGAAATGAAACCCACTTACGTCATCCGTTCGCCCACTTTCCTTGATCTCTT GCCTCATCGACCAAATAACTGTGAAGAAAGGGGTCCCGAGAAGAGTTTGAGGGGAGGGGGTTGGCCGGGA CTCGTTTGCGATGTTCCGTTATCTGGATGCGGCGGAGGGATCTGGCGGAGGGAGGTGTTTATGAGGCGCT GGGGGCGGAGGAGGCGAATTAGTCCGAGTGGAGAGAGCGAGCTGAGTGGTTGTGTGGTCGCGTCTCGGAA ACCGGTAGCGCTTGCAGCATGGTGAGTGCATCGCTGAGCTGCCGGCGCTGG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| CALM2_1 ↗ | 2:47,176,511 | 負股 | 47,176,501–47,176,560 |
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_C6NDD · enhancer · 47172160–47173773 · regulatory
ENSR2_9NPK8 · promoter · 47174961–47175461 · regulatory
ENSR2_9NPKD · promoter · 47175529–47175969 · regulatory
ENSR2_83DG5Z · enhancer · 47175970–47176212 · regulatory
ENSR2_5F4L6N · CTCF_binding_site · 47176050–47176071 · regulatory
ENSR2_BCCRB · promoter · 47176213–47176881 · regulatory
ENSR2_5F4LB6 · CTCF_binding_site · 47176798–47176819 · regulatory
ENSR2_5F4LBK · CTCF_binding_site · 47176890–47176911 · regulatory
ENSR2_67JRMT · promoter · 47176911–47176959 · regulatory
ENSR2_BCCRF · enhancer · 47176960–47177854 · regulatory
ENSR2_9NPL6 · enhancer · 47178235–47178508 · regulatory
ENSR2_83DG7X · enhancer · 47179386–47179616 · regulatory
· motif · 47173896–47173907 · motif
· motif · 47174308–47174320 · motif
· motif · 47174515–47174528 · motif
· motif · 47174515–47174528 · motif
· motif · 47174568–47174581 · motif
· motif · 47174568–47174581 · motif
· motif · 47175740–47175749 · motif
· motif · 47175821–47175834 · motif
· motif · 47175908–47175924 · motif
· motif · 47175908–47175924 · motif
· motif · 47175933–47175946 · motif
· motif · 47176019–47176036 · motif
· motif · 47176052–47176068 · motif
· motif · 47176061–47176073 · motif
· motif · 47176064–47176071 · motif
· motif · 47176272–47176281 · motif
· motif · 47176334–47176356 · motif
· motif · 47176334–47176356 · motif
· motif · 47176521–47176531 · motif
· motif · 47176543–47176552 · motif
· motif · 47176563–47176576 · motif
· motif · 47176607–47176617 · motif
· motif · 47176612–47176622 · motif
· motif · 47176615–47176626 · motif
· motif · 47176697–47176710 · motif
· motif · 47176697–47176710 · motif
· motif · 47176710–47176724 · motif
· motif · 47176800–47176816 · motif
· motif · 47176854–47176862 · motif
· motif · 47176891–47176908 · motif
· motif · 47176892–47176908 · motif
· motif · 47177250–47177261 · motif
· motif · 47177250–47177261 · motif
· motif · 47177544–47177556 · motif
· motif · 47178579–47178592 · motif
· motif · 47178579–47178592 · motif
· motif · 47179489–47179502 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:149 aa
Calmodulin-2 長 149 個胺基酸,屬於 calmodulin 家族,含四個 EF-hand 結構域:EF-hand 1 至 EF-hand 4。蛋白質第 77 至 149 位胺基酸區域被註記為與 PCP4 互作所需且足以支持該互作。
蛋白質三維結構
細胞內定位
細胞間期時,Calmodulin-2 分布於細胞各處;進入有絲分裂後,則明顯集中於紡錘體兩極與紡錘體微管。 來源亦記錄其與中心體等細胞骨架相關位置的定位。
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。
Calmodulin-2 與多種蛋白質有互作紀錄,包括 MYO1C、MYO5A、CCP110、RYR1、RYR2 與 PCP4;其中與 USP6 的互作具鈣離子依賴性,而調節 RYR2 鈣釋放通道活性及 PCP4 對 calmodulin 鈣離子結合的調節亦有記載。它與 KCNQ2、KCNQ3 通道的互作則不依賴鈣離子,並參與功能性異四聚體 M 通道的正確組裝;此外,Calmodulin-2 是 SIFI 複合體的組成成分。感染相關互作方面,C. violaceum CopC 特異性結合 apo-calmodulin;S. flexneri OspC1 與 OspC3 也與 apo-calmodulin 互作,並阻止其結合鈣離子。
疾病與遺傳關聯
CALM2 的變異與長 QT 症候群 15(LQT15)相關,來源將 CALM2 突變列為此病的成因。長 QT 症候群的特徵包括心電圖 QT 間期延長及多形性心室心律不整,可能在運動或情緒壓力下引發暈厥與猝死,也可能以嬰兒期突發心因性死亡作為首發事件。
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 | Calmodulin 透過結合鈣離子參與鈣訊號傳遞,調節多種酵素、離子通道、水通道蛋白及其他蛋白質;鈣離子結合是其活化所必需。calmodulin–鈣離子複合體可刺激包括 myosin light-chain kinases、CaMK2 在內的蛋白質激酶,以及磷酸酶。Calmodulin 與 CCP110、centrin 共同參與調節中心體週期及胞質分裂進程的遺傳途徑,並介導 CACNA1C 的鈣離子依賴性失活、正向調節 KCNN2 活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Calmodulin acts as part of a calcium signal transduction pathway by mediating the control of a large number of enzymes, ion channels, aquaporins and other proteins through calcium-binding. Calcium-binding is required for the activation of calmodulin. Among the enzymes to be stimulated by the calmodulin-calcium complex are a number of protein kinases, such as myosin light-chain kinases and calmodulin-dependent protein kinase type II (CaMK2), and phosphatases. Together with CCP110 and centrin, is involved in a genetic pathway that regulates the centrosome cycle and progression through cytokinesis. Mediates calcium-dependent inactivation of CACNA1C. Positively regulates calcium-activated potassium channel activity of KCNN2 PMID 16760425 ↗ · PMID 26969752 ↗ · PMID 27165696 ↗ · PMID 35568036 ↗ |
| 功能 | 在微生物感染相關情境中,Calmodulin 是 C. violaceum CopC 與 S. flexneri OspC3 具有精胺酸 ADP-riboxanase 活性所需的因子。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Required for C.violaceum CopC and S.flexneri OspC3 arginine ADP-riboxanase activity PMID 35338844 ↗ · PMID 35446120 ↗ · PMID 36423631 ↗ · PMID 36624349 ↗ |
| 交互作用 | Calmodulin 與多種蛋白質及通道互作,部分關係具有條件性或功能註記:與 USP6 的互作依賴鈣離子;與 MIP 的 1:2 互作可促進水通道關閉;與 ORAI1 的互作可能參與調節其介導的鈣運輸。它調節 RYR2 活性及 PCP4 對鈣離子結合的調節;與 KCNQ2、KCNQ3 的互作不依賴鈣離子,並參與功能性 M 通道組裝。此外,它是 SIFI 複合體成分;部分其他互作僅標示為相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with MYO1C, MYO5A and RRAD. Interacts with MYO10 (By similarity). Interacts with CEP97, CCP110, TTN/titin and SRY. Interacts with USP6; the interaction is calcium dependent. Interacts with CDK5RAP2. Interacts with SCN5A (By similarity). Interacts with RYR1. Interacts with FCHO1. Interacts with MIP in a 1:2 stoichiometry; the interaction with the cytoplasmic domains from two MIP subunits promotes MIP water channel closure (By similarity). Interacts with ORAI1; this may play a role in the regulation of ORAI1-mediated calcium transport (By similarity). Interacts with IQCF1 (By similarity). Interacts with SYT7 (By similarity). Interacts with CEACAM1 (via cytoplasmic domain); this interaction is in a calcium dependent manner and reduces homophilic cell adhesion through dissociation of dimer (By similarity). Interacts with RYR2; regulates RYR2 calcium-release channel activity. Interacts with PCP4; regulates calmodulin calcium-binding. Interacts with the heterotetrameric KCNQ2 and KCNQ3 channel; the interaction is calcium-independent, constitutive and participates in the proper assembly of a functional heterotetrameric M channel. Component of the SIFI complex PMID 12871148 ↗ · PMID 15746192 ↗ · PMID 16127172 ↗ · PMID 16760425 ↗ · PMID 17719545 ↗ · PMID 18650434 ↗ · PMID 20466722 ↗ · PMID 22484487 ↗ · PMID 23109337 ↗ · PMID 25582440 ↗ · PMID 26164367 ↗ · PMID 27516456 ↗ · PMID 27564677 ↗ · PMID 27876793 ↗ · PMID 38297121 ↗ · PMID 9804419 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染相關情境中,Calmodulin 與 C. violaceum CopC 互作;CopC 特異性結合未結合鈣離子的 apo-calmodulin。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Interacts with C.violaceum CopC. C.violaceum CopC interacts specifically with the apo form of calmodulin PMID 35338844 ↗ · PMID 35446120 ↗ · PMID 36423631 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染相關情境中,Calmodulin 與 S. flexneri OspC1、OspC3 互作。OspC1 與 OspC3 特異性結合未結合鈣離子的 apo-calmodulin,並阻止 Calmodulin 結合鈣離子。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Interacts with S.flexneri OspC1 and OspC3. S.flexneri OspC1 and OspC3 interact specifically with the apo form of calmodulin and prevents calcium-binding PMID 35568036 ↗ · PMID 36624349 ↗ |
| 細胞定位 | Calmodulin 在細胞間期分布於細胞各處;有絲分裂期間則明顯集中至紡錘體兩極及紡錘體微管。來源亦列出細胞骨架、紡錘體、紡錘體極,以及微管組織中心中的中心體等定位。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm, cytoskeleton, spindle; Cytoplasm, cytoskeleton, spindle pole; Cytoplasm, cytoskeleton, microtubule organizing center, centrosome; Distributed throughout the cell during interphase, but during mitosis becomes dramatically localized to the spindle poles and the spindle microtubules PMID 16760425 ↗ · PMID 14654843 ↗ |
| 疾病關聯 | CALM2 變異與長 QT 症候群 15(LQT15)有關,來源指出 CALM2 突變可造成此病。長 QT 症候群具有心電圖 QT 間期延長及多形性心室心律不整等特徵,患者可能在運動或情緒壓力下發生暈厥或猝死,也可能以嬰兒期突發心因性死亡為首發事件。 | 含實驗來源 | 證據與來源Long QT syndrome 15 LQT15 A form of long QT syndrome, a heart disorder characterized by a prolonged QT interval on the ECG and polymorphic ventricular arrhythmias. They cause syncope and sudden death in response to exercise or emotional stress, and can present with a sentinel event of sudden cardiac death in infancy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry. Mutations in CALM2 are the cause of LQT15 MIM: 616249 PMID 23388215 ↗ · PMID 24917665 ↗ · PMID 26164367 ↗ · PMID 26969752 ↗ · PMID 27165696 ↗ · PMID 27516456 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTCCGAGTGGAGAGAGCGAGCTGAGTGGTTGTGTGGTCG40CGTCTCGGAAACCGGTAGCGCTTGCAGCATGGCTGACCAA80CTGACTGAAGAGCAGATTGCAGAATTCAAAGAAGCTTTTT120CACTATTTGACAAAGATGGTGATGGAACTATAACAACAAA160GGAATTGGGAACTGTAATGAGATCTCTTGGGCAGAATCCC200ACAGAAGCAGAGTTACAGGACATGATTAATGAAGTAGATG240CTGATGGTAATGGCACAATTGACTTCCCTGAATTTCTGAC280AATGATGGCAAGAAAAATGAAAGACACAGACAGTGAAGAA320GAAATTAGAGAAGCATTCCGTGTGTTTGATAAGGATGGCA360ATGGCTATATTAGTGCTGCAGAACTTCGCCATGTGATGAC400AAACCTTGGAGAGAAGTTAACAGATGAAGAAGTTGATGAA440ATGATCAGGGAAGCAGATATTGATGGTGATGGTCAAGTAA480ACTATGAAGAGTTTGTACAAATGATGACAGCAAAGTGAAG520ACCTTGTACAGAATGTGTTAAATTTCTTGTACAAAATTGT560TTATTTGCCTTTTCTTTGTTTGTAACTTATCTGTAAAAGG600TTTCTCCCTACTGTCAAAAAAATATGCATGTATAGTAATT640AGGACTTCATTCCTCCATGTTTTCTTCCCTTATCTTACTG680TCATTGTCCTAAAACCTTATTTTAGAAAATTGATCAAGTA720ACATGTTGCATGTGGCTTACTCTGGATATATCTAAGCCCT760TCTGCACATCTAAACTTAGATGGAGTTGGTCAAATGAGGG800AACATCTGGGTTATGCCTTTTTTAAAGTAGTTTTCTTTAG840GAACTGTCAGCATGTTGTTGTTGAAGTGTGGAGTTGTAAC880TCTGCGTGGACTATGGACAGTCAACAATATGTACTTAAAA920GTTGCACTATTGCAAAACGGGTGTATTATCCAGGTACTCG960cDNA 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。