基因總覽
DUOX2(dual oxidase 2)是蛋白質編碼基因,其產物屬於 peroxidase family,具有多次穿膜的架構。蛋白質含有 N 端 peroxidase-like 區域,並帶有多個跨膜螺旋;胞質側則具有 EF-hand、Ferric oxidoreductase 與 FAD-binding FR-type 等結構區域。這些特徵構成其氧化酶相關蛋白的基本架構。DUOX2 的生物學角色涉及甲狀腺激素生成、黏膜抗微生物防禦,以及 T 細胞活化時的鈣訊號調節;其功能涵蓋不同組織與細胞活動,但來源未提供更細的組織表現資訊。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000389039 ★ | 45,092,650–45,114,172 | 34 |
| ENST00000603300 | 45,092,650–45,114,185 | 34 |
| ENST00001134144 | 45,092,650–45,114,185 | 34 |
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
DUOX2 可生成過氧化氫,為 thyroid peroxidase(TPO)與 lactoperoxidase(LPO)的活性提供所需物質。這項作用與甲狀腺激素合成有關:DUOX2 產生的過氧化氫支持 TPO 進行相關反應,而甲狀腺激素生合成亦列為其相關功能。來源同時指出,DUOX2 可能透過 N 端 peroxidase-like domain 具備自身的 peroxidase 活性,但此項描述保留可能性,並非確定陳述。
在黏膜表面,DUOX2 產生的過氧化氫也為 LPO 介導的抗微生物防禦所需。因此,DUOX2 的作用不只與甲狀腺激素生成相關,也參與黏膜表面的防禦過程。來源並未提供足以進一步描述其作用對象或反應步驟的細節。
DUOX2 另可利用還原型 NAADPH 合成 NAADP;這項反應伴隨過氧化氫生成。NAADP 會促進 T 細胞活化期間的 Ca(2+) 訊號,顯示 DUOX2 亦連結代謝物轉換與免疫細胞訊號活動。此處描述的是 T 細胞活化時的訊號關聯,來源未將其延伸為其他免疫細胞或情境中的作用。
來源列出的反應式亦包括以 NADH 或 NADPH 與氧氣生成過氧化氫,並分別產生 NAD(+) 或 NADP(+);此外,NAADPH 與氧氣可轉換為 NAADP(+) 並生成過氧化氫。這些反應資訊與 DUOX2 的過氧化氫生成及 NAADP 合成相符,但不應據此推定來源未述及的細胞情境或更廣泛生理效應。
Promoter 與基因調控
>DUOX2 ENST00000389039 GRCh38 chr15:45114072-45115172 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 TCAACCCAGTGCAAAGGGGAACACTGCAGTCTGAGCTGCTGGCATCTGTCCTTTTGGCCTGAAGGTCATC ACCCACCGGATGGGATGAGAGTGCAGCTTTAGTCCTGGGAGAGGTGGGAGGCCCTCCAGCACAAGAAGCC TAGACTGTTCCTCAGGATTACTGGACTGGGTGCCCATTCTCTGCAGCAGCCTTCCCAAGGACCCAGCTGG GGTCCTTCTCCAGGATATCCTGGATGGGGAGCTCTCCCTATCCTTGGAAAGGGGTGCTTGCTGCACCAGA CTCCTGACTTCACTCCACCTGAGCCTCAATTCGACTATTCATGGAGGCTCTTGTACAGTCTTACCTGTCC TGGGTCCCTCAGGAGACAATCTGCCCATGAGCCTTCCCCCACTCTACCTGCACTATGAGGACACCCTTAC CGAGTGGCCACGGATCCCCGGCAAGATGAGCAGGAAGCTTGCTGCTAGAGCCAAAAACACTAGAATAACG ATGAGCAGTGGAACGCTGAAGCCTGCGGCATGCCGGGGCTGGGGGTAAAAAGGCAGTACGCCGTTCCACA GGGTCATGCTGCACGCCGGCCGAGTGCTGCACGCAGGCGGGCAGGCAAGCCAGCAAGCTGGGGCTGCCTG GACGCGGGAGAGCGCGTCCTTGGCGTCTCTTTGCGTACAAGGCTGGGACCGAGTGGGCTGGTGAAGTCTG AGTCCTGCACCTCTCCGTTAAGGAAGCGTGGAGGTGGGCTGCTCTCAACGCTCTGGGGTTGGTACCGACA GAGTTTTTCTAGCCGGCGAGCGAAACTATTTCTCACTGTCTGTAGCCGTTACTTTCCTGGTTCTGCGGGT TGGCGCTGAGTTTGGAAGTCGCGCGGGACCCCTTTTATAGCAGCGTGGGCGACGTGCCACACGGGTGTCC CAGCCCAGGGGCTGGTCTGAGCTGGAAGAGGTTGTGCAAATAAGGGCCCCACCTCCACGGCAGGAGGGTG AGCCCTAGGTCCAGATGCTCACACTGGCGCAGGTCTGTCCTGAGCCGACACCTGCACAGTGGCGAGACCA AGGACCCAGAGAGAAAGGTGAGAGTGCAGCCGGGGAGGCTGAGGATCGGCG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| DUOX2_1 ↗ | 15:45,114,172 | 負股 | 45,114,162–45,114,221 |
| DUOX2_2 ↗ | 15:45,114,606 | 負股 | 45,114,596–45,114,655 |
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
ENSR15_5DLGX8 · CTCF_binding_site · 45110133–45110154 · regulatory
ENSR15_5DLGZM · CTCF_binding_site · 45110433–45110454 · regulatory
ENSR15_83BRXN · enhancer · 45113949–45114150 · regulatory
ENSR15_83BRXR · promoter · 45114151–45114336 · regulatory
ENSR15_5DLJ6B · CTCF_binding_site · 45117273–45117294 · regulatory
ENSR15_5DLJ7J · CTCF_binding_site · 45117539–45117560 · regulatory
ENSR15_5DLJ8M · CTCF_binding_site · 45117777–45117798 · regulatory
ENSR15_5DLJBR · CTCF_binding_site · 45118245–45118266 · regulatory
ENSR15_5DLJC4 · CTCF_binding_site · 45118309–45118330 · regulatory
· motif · 45110135–45110151 · motif
· motif · 45110435–45110451 · motif
· motif · 45111864–45111880 · motif
· motif · 45117275–45117291 · motif
· motif · 45117541–45117557 · motif
· motif · 45117779–45117795 · motif
· motif · 45118247–45118263 · motif
· motif · 45118311–45118327 · motif
DUOX2 的調控來源列出 forskolin、thyrotropin,以及 Th1 特異性細胞激素 IFNG(IFN-gamma)。現有資料未進一步說明這些因素影響 DUOX2 的具體方式或條件。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1548 aa
DUOX2 蛋白質長 1548 個胺基酸,N 端含 peroxidase-like 區域,並歸屬於 peroxidase family。其多次穿膜架構包括多個跨膜螺旋;胞質側具有三個 EF-hand、Ferric oxidoreductase 區域及 FAD-binding FR-type domain。另有一段與 TXNDC11 互作相關的區域,以及一段被註記為無序的區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
DUOX2 位於上皮細胞頂端膜。 靜止條件下可見於內部膜結構;受到腸道病原體(例如 Escherichia coli)刺激後,則會轉位至質膜及細胞間連接處,顯示其定位會隨刺激而改變。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
未繪示構造:Cell junction。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 1 個夥伴
- DUOXA2Q1HG44 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
DUOX2 與 DUOXA2 形成以雙硫鍵連結的異源二聚體。資料另列出 DUOX2 與 TXNDC11、TPO 及 CYBA 的互作,但未在此提供這些互作的結構形式或功能後果;因此不能將其等同於已知的異源二聚體關係。
疾病與遺傳關聯
DUOX2 變異會造成甲狀腺激素生成障礙 6(Thyroid dyshormonogenesis 6)。此疾病涉及累積的碘化物無法正常轉化為有機結合碘,碘有機化缺陷可能是部分或完全。另有資料指出,DUOX2 缺陷可能參與極早發性發炎性腸道疾病(VEOIBD)的致病過程;這是可能的疾病關聯,並非來源所述的確定因果。VEOIBD 為六歲前診斷、病因複雜且反覆發作的腸道發炎,可呈現 Crohn disease 或 ulcerative colitis 表型。
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 · 10 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | DUOX2 生成的過氧化氫是 thyroid peroxidase(TPO)與 lactoperoxidase(LPO)活性所需,並參與甲狀腺激素合成;它也支持黏膜表面由 LPO 介導的抗微生物防禦。此外,DUOX2 可由還原型 NAADPH 合成 NAADP,後者會促進 T 細胞活化時的 Ca(2+) 訊號。DUOX2 可能透過 N 端 peroxidase-like domain 具有自身 peroxidase 活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Generates hydrogen peroxide which is required for the activity of thyroid peroxidase/TPO and lactoperoxidase/LPO. Plays a role in thyroid hormone synthesis. Also required for lactoperoxidase-mediated antimicrobial defense at the surface of mucosa. Synthesizes NAADP from its reduced NAADPH form which promotes Ca(2+) signaling during T cell activation. May have its own peroxidase activity through its N-terminal peroxidase-like domain PMID 12824283 ↗ · PMID 15972824 ↗ · PMID 34784249 ↗ |
| 分子活性 | NADH + O2 + H(+) = H2O2 + NAD(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | NADPH + O2 + H(+) = H2O2 + NADP(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | NAADPH + O2 + H(+) = NAADP(+) + H2O2 | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | DUOX2 與激素生合成有關,所列的生合成功能包括甲狀腺激素合成。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | DUOX2 與 DUOXA2 形成以雙硫鍵連結的異源二聚體;另有資料記載 DUOX2 與 TXNDC11、TPO 及 CYBA 互作,但未說明這些互作是否具有相同的複合體形式。 | 含實驗來源 | 證據與來源Heterodimer with DUOXA2; disulfide-linked. Interacts with TXNDC11, TPO and CYBA PMID 15561711 ↗ · PMID 25761904 ↗ · PMID 39126279 ↗ |
| 細胞定位 | DUOX2 是多次穿膜蛋白,定位於上皮細胞頂端膜。靜止時可位於內部膜結構;受到 Escherichia coli 等腸道病原體刺激後,會轉位至質膜與細胞間連接處。 | 含實驗來源 | 證據與來源Apical cell membrane / Multi-pass membrane protein; Cell junction; Localizes to the apical membrane of epithelial cells. Localizes on internal membrane structures under resting conditions, translocates to the plasma membrane and cell-cell junctions upon challenge with enteric pathogens, such as Escherichia coli PMID 15591162 ↗ · PMID 26301257 ↗ · PMID 34784249 ↗ · PMID 39126279 ↗ |
| 調控 | DUOX2 的調控相關因素包括 forskolin、thyrotropin,以及 Th1 特異性細胞激素 IFNG(IFN-gamma);來源未進一步交代各因素的作用方式。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | DUOX2 相關變異會造成甲狀腺激素生成障礙 6(Thyroid dyshormonogenesis 6)。此疾病的特徵是累積的碘化物轉化為有機結合碘的過程有缺陷,缺陷程度可為部分或完全。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thyroid dyshormonogenesis 6 TDH6 A disorder due to a defective conversion of accumulated iodide to organically bound iodine. The iodide organification defect can be partial or complete. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 607200 PMID 12110737 ↗ · PMID 16134168 ↗ · PMID 16322276 ↗ · PMID 20187165 ↗ |
| 疾病關聯 | DUOX2 缺陷可能參與極早發性發炎性腸道疾病(VEOIBD)的致病過程;VEOIBD 是病因複雜、反覆發作且在六歲前診斷的腸道慢性發炎,可分為 Crohn disease 或 ulcerative colitis 表型。兩者的腸道發炎分布及病理特徵不同,也都可能伴有皮膚、眼睛或關節的腸外發炎;來源將 DUOX2 的角色表述為可能關聯。 | 含實驗來源 | 證據與來源Defects in DUOX2 may play a role in the pathogenesis of very early onset inflammatory bowel disease (VEOIBD), a chronic, relapsing inflammation of the gastrointestinal tract with a complex etiology diagnosed before 6 years of age. VEOIBD is subdivided into Crohn disease and ulcerative colitis phenotypes. Crohn disease may affect any part of the gastrointestinal tract from the mouth to the anus, but the phenotype of children with onset of Crohn disease occurring younger than the age of 10 is predominantly colonic, with a lower risk of ileal disease. Bowel inflammation is transmural and discontinuous; it may contain granulomas or be associated with intestinal or perianal fistulas. In contrast, in ulcerative colitis, the inflammation is continuous and limited to rectal and colonic mucosal layers; fistulas and granulomas are not observed. Both diseases include extraintestinal inflammation of the skin, eyes, or joints PMID 26301257 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ACACTGGCGCAGGTCTGTCCTGAGCCGACACCTGCACAGT40GGCGAGACCAAGGACCCAGAGAGAAAGGTGAGAGTGCAGC80CGGGGAGGCTGAGGATCGGCGGAGCTGGAAGAGTGAGGGT120GAAGGCAAGAAGTAGAGCACAGAAGCAAAGATTTTAAGAG160GAAAGAAGACATCTGAACCCAACACCACCCTAAACCACAG200GCTGCAGGGTTGGCATGCTCCGTGCAAGACCAGAGGCACT240GATGCTCCTGGGAGCTCTTCTGACTGGATCCCTGGGTCCA280TCGGGCAGTCAGGACGCACTCTCACTGCCCTGGGAAGTGC320AGCGCTATGACGGCTGGTTTAACAACCTGAGGCACCACGA360GCGTGGTGCTGTTGGCTGCCGGTTGCAGCGCCGCGTACCA400GCCAATTACGCCGACGGTGTGTATCAGGCTCTGGAGGAGC440CGCAGCTGCCCAACCCGCGCCGGCTCAGCAACGCAGCCAC480GCGGGGCATAGCCGGCCTGCCGTCGCTCCACAACCGCACC520GTACTGGGGGTCTTCTTTGGCTACCATGTTCTTTCCGACG560TGGTGAGCGTGGAAACGCCCGGTTGCCCCGCCGAGTTCCT600CAACATCCGCATCCCACCTGGAGACCCCGTGTTCGACCCC640GACCAGCGCGGGGACGTGGTGCTGCCCTTCCAGAGGAGCC680GCTGGGACCCCGAGACCGGACGGAGTCCCAGCAACCCCCG720GGACCTGGCCAACCAGGTGACGGGCTGGCTGGACGGCAGC760GCCATCTATGGCTCCTCGCACTCCTGGAGCGACGCGCTGC800GGAGCTTCTCGGGGGGACAGCTGGCGTCGGGGCCCGACCC840CGCTTTCCCCCGAGACTCGCAGAACCCCCTGCTCATGTGG880GCGGCGCCCGACCCCGCCACCGGGCAGAACGGGCCCCGGG920GGCTGTACGCCTTCGGGGCAGAGAGAGGGAACCGGGAACC960cDNA 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。