基因總覽
EGLN1（egl-9 family hypoxia inducible factor 1）是蛋白質編碼基因，其產物是細胞氧感測酵素。在常氧條件下，該蛋白質可修飾 hypoxia-inducible factor（HIF）alpha 蛋白；氧氣不足時，這項作用會減弱，使 HIF 的穩定性受到氧氣狀態調節。EGLN1 因此是細胞連結氧氣供應與 HIF 反應的重要分子。其蛋白質具有 Fe2OG dioxygenase 結構域，並含有 atypical MYND-type zinc finger；來源亦標註其部分區域為無序區，以及一段與核輸出有關的區域。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000366641 ★ | 231,363,756–231,422,287 | 5 |
| ENST00000889866 | 231,362,691–231,422,334 | 4 |
| ENST00000889867 | 231,362,691–231,422,334 | 6 |
| ENST00000951830 | 231,362,691–231,422,744 | 6 |
| ENST00001004834 | 231,362,691–231,422,334 | 3 |
| ENST00001119379 | 231,362,691–231,422,749 | 6 |
| ENST00001145768 | 231,362,691–231,422,334 | 5 |
| ENST00001009272 | 231,363,737–231,422,334 | 5 |
| ENST00000667629 | 231,363,751–231,421,192 | 4 |
| ENST00000658954 | 231,365,908–231,421,262 | 4 |
| ENST00000670301 | 231,365,922–231,421,226 | 2 |
顯示 11/11 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
EGLN1 是細胞氧感測系統的一部分，主要藉由羥化 HIF alpha 蛋白調節其穩定性。在常氧條件下，它催化 HIF alpha 特定脯胺酸殘基形成 4-hydroxyproline；反應底物包括 HIF1A 與 HIF2A。對 HIF1A 而言，羥化位置位於氧依賴性降解區域（oxygen-dependent degradation, ODD）的 N 端（NODD）或 C 端（CODD），而 EGLN1 對 CODD 位點具有偏好。目標蛋白通常透過 LXXLAP motif 優先被辨識。
羥化後的 HIF 會經 von Hippel-Lindau ubiquitination complex 導向 proteasomal degradation。相反地，在低氧條件下，羥化反應減弱，HIF 得以避開降解，進而移往細胞核、與 HIF1B 形成異源二聚體，並提高 hypoxia-inducible genes 的表現。這條調控途徑使氧氣狀態能影響 HIF 的穩定性及其後續轉錄反應。
EGLN1 在常氧狀態下是最重要的同工酶；藉由調節 HIF1 的穩定性，它參與多種受低氧影響的生物過程，包括視網膜血管新生與心臟功能。其催化反應可概括為：HIF alpha 次單元上的 L-proline 與 2-oxoglutarate、O2 反應，生成 trans-4-hydroxy-L-proline、succinate 與 CO2。每個次單元結合一個 Fe(2+) 離子。
Promoter 與基因調控
>EGLN1 ENST00000366641 GRCh38 chr1:231422187-231423287 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 AGACAAATAGCAGCAGAAAGAAACATCTTTGGCTTATTTCTGGTAAGGTTTTTATGCTCTGTAAAACAAA GAATTGTATTCATCCGCGCAGCACAGATTCTATTAAAAATAAATGTGAGAGTCGTTAATGTAGTACTGCT CATTTACCATCAAAATTCACTTTTCAGGAATAATCCCATCAGTTTAAATTGGATATTGGAATGAGCATTG ATTACATTTAACTTGGTAGCCCAAAATTTCTTCATGGGGTTTTGAACTCGGCGGGATTTCAAAGGTTTTA AAAATGAGTTTTTGATTTTTTTTAAAACCCTCAAATTTCATTACCTTTAAACTAGGTCGAAACGGGGCGC AAGAGATTGGATTAACACCATAGTAATACTTATTTTGTTCTTAACCATTTCAGGGCTTCTTGAAATAGAG GCTGTATGGTGTAATGGAAAAAACAGCCTTGGAATCTGGGAGCCTGATTCCTGGATTCAGTCCCAGTTTT GCGTGACCTTGGGCAAGTTACTTTACTTCTCTGAATTTCCGTTTCCTCCTCTGCAAAATGAGGATCGCAA TAGCCACCTTGCAACCTTGACTGGAGCGAGCCTCGCACACCCCGCGCCGGCCTGGAGGAAGAGCAGCCAT GATTACGCCGCCTTCGCTCCGCTACCCGCTTGCGGCTGGCGCCCTCCTCCAGCAGGTGTAGGCGCTGCCG CGCTGCCCCACGCCTTTCCGCCGCTCGCGGGCCTGCGCCTCGGCGTCCCCGAGGAGGCCGCTGCGGGCTG AGGTAGCGCACCGGCCTCTCGGCGTCCCAGTCCGGTCCCGGGCGGAGGGAAAGCGGGCGACCCACCTCCG AGGCAGAAGCCGAGGCCCGGCCCCGCCGAGTGCGGAGGAGCGCAGGCAGCCCCCGCCCCTCGGCCCTCCC CCCGGCCCTCCCGGCCCTCCCTCCGCCCCCTCCGCCCTCGCGCGCCGCCCGCCCGGGTCGCCGCGGGGCC GTGGTGTACGTGCAGAGCGCGCAGAGCGAGTGGCGCCCGTATGCCCTGCGCTCCTCCACAGCCTGGGCCG GGCCGCCCGGGACGCTGAGGCGGCGGCGGCGGCCGAGGGGGCCGGTCTTGC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| EGLN1_3 ↗ | 1:231,420,350 | 負股 | 231,420,340–231,420,399 |
| EGLN1_2 ↗ | 1:231,422,287 | 負股 | 231,422,277–231,422,336 |
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_95DT3C · enhancer · 231418265–231418650 · regulatory
ENSR1_95DT3L · enhancer · 231419197–231419558 · regulatory
ENSR1_542FNBF · CTCF_binding_site · 231421405–231421426 · regulatory
ENSR1_542FND4 · CTCF_binding_site · 231421759–231421780 · regulatory
ENSR1_95DT4J · promoter · 231422277–231422777 · regulatory
ENSR1_95DT4W · enhancer · 231423677–231423990 · regulatory
· motif · 231418934–231418943 · motif
· motif · 231420139–231420147 · motif
· motif · 231420490–231420505 · motif
· motif · 231420497–231420505 · motif
· motif · 231420497–231420512 · motif
· motif · 231421171–231421187 · motif
· motif · 231421346–231421361 · motif
· motif · 231421407–231421423 · motif
· motif · 231421761–231421777 · motif
· motif · 231422208–231422221 · motif
· motif · 231422305–231422318 · motif
· motif · 231422334–231422347 · motif
· motif · 231422343–231422356 · motif
· motif · 231422406–231422419 · motif
· motif · 231422419–231422432 · motif
· motif · 231422512–231422527 · motif
· motif · 231422598–231422607 · motif
· motif · 231422753–231422764 · motif
· motif · 231423889–231423899 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：426 aa
EGLN1 蛋白質長 426 個胺基酸。其 Fe2OG dioxygenase 結構域位於第 291–392 位，另有第 21–58 位的 atypical MYND-type zinc finger。第 6–20 位區域與核輸出相關；第 65–129 位及第 160–184 位被註記為無序區。第 241–251 位則是 beta(2)beta(3) finger-like loop。
蛋白質三維結構
細胞內定位
EGLN1 主要位於細胞質，也會在細胞質與細胞核之間穿梭。 其核輸出需要功能正常的 XPO1；此處描述的是 EGLN1 本身的定位與移動。
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 26 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- APBA2Q99767 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG1Q12959 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DLG3Q92796 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DLG4P78352 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EPAS1Q99814 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FKBP8Q14318 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- FRMPD2Q68DX3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GRID2IPA4D2P6 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- GRIP1Q9Y3R0 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- GRIP2Q9C0E4 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- HIF1AQ16665 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- IL16Q14005 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- LNX1Q8TBB1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX2Q8N448 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI1Q96QZ7 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI2Q86UL8 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- MPDZO75970 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NHERF4Q86UT5 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- OS9Q13438 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- PATJQ8NI35 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- PDZK1Q5T2W1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SCRIBQ14160 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TJP1Q07157 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WHRNQ9P202 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
EGLN1 以單體形式存在。它與 ING4 互作，而此互作會抑制 HIF alpha 蛋白羥化；與 PTGES3 經 PXLE motif 互作，則可將 EGLN1 招募至 HSP90 pathway，以促進 HIF alpha 羥化。EGLN1 也與 LIMD1、EPAS1、CBFA2T3 和 HIF1A 互作，並可存在於由 LIMD1、VHL、EGLN1/PHD2、ELOB 與 CUL2 組成的複合體中。微生物感染時，vaccinia virus 蛋白 C16 與 EGLN1 互作，並抑制依賴 PHD2 的 HIF-1alpha 羥化。
疾病與遺傳關聯
EGLN1 的變異與家族性紅血球增多症 3（ECYT3）相關；來源指出該疾病由影響此基因的變異所致。這是一種體染色體顯性疾病，特徵為血清血紅素與血比容升高，而血清 erythropoietin 濃度正常。
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 | EGLN1 是細胞氧感測酵素，在常氧下羥化 HIF alpha 蛋白的特定脯胺酸，包括 HIF1A 的 NODD、CODD 位點及 HIF2A；對 CODD 有偏好，並優先辨識 LXXLAP motif。羥化後的 HIF 經 von Hippel-Lindau ubiquitination complex 導向蛋白酶體降解；低氧使羥化減弱，HIF 得以入核、與 HIF1B 異源二聚並增加低氧誘導基因表現。EGLN1 在常氧下是最重要的同工酶，並參與視網膜血管新生及心臟功能等過程。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cellular oxygen sensor that catalyzes, under normoxic conditions, the post-translational formation of 4-hydroxyproline in hypoxia-inducible factor (HIF) alpha proteins. Hydroxylates a specific proline found in each of the oxygen-dependent degradation (ODD) domains (N-terminal, NODD, and C-terminal, CODD) of HIF1A. Also hydroxylates HIF2A. Has a preference for the CODD site for both HIF1A and HIF1B. Hydroxylated HIFs are then targeted for proteasomal degradation via the von Hippel-Lindau ubiquitination complex. Under hypoxic conditions, the hydroxylation reaction is attenuated allowing HIFs to escape degradation resulting in their translocation to the nucleus, heterodimerization with HIF1B, and increased expression of hypoxy-inducible genes. EGLN1 is the most important isozyme under normoxia and, through regulating the stability of HIF1, involved in various hypoxia-influenced processes such as angiogenesis in retinal and cardiac functionality. Target proteins are preferentially recognized via a LXXLAP motif PMID 11595184 ↗ · PMID 12181324 ↗ · PMID 12351678 ↗ · PMID 15897452 ↗ · PMID 19339211 ↗ · PMID 21792862 ↗ · PMID 25129147 ↗ |
| 分子活性 | L-prolyl-[hypoxia-inducible factor alpha subunit] + 2-oxoglutarate + O2 = trans-4-hydroxy-L-prolyl-[hypoxia-inducible factor alpha subunit] + succinate + CO2 | 含實驗來源 | 證據與來源L-prolyl-[hypoxia-inducible factor alpha subunit] + 2-oxoglutarate + O2 = trans-4-hydroxy-L-prolyl-[hypoxia-inducible factor alpha subunit] + succinate + CO2 PMID 25129147 ↗ |
| 分子活性 | 每個 EGLN1 次單元結合一個 Fe(2+) 離子。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | EGLN1 以單體形式存在，並與 ING4、PTGES3、LIMD1、EPAS1、CBFA2T3 及 HIF1A 互作。ING4 互作會抑制 HIF alpha 羥化；PTGES3 經 PXLE motif 招募 EGLN1 至 HSP90 pathway，促進該羥化作用。EGLN1 亦存在於包含 LIMD1、VHL、EGLN1/PHD2、ELOB 與 CUL2 的複合體中。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer. Interacts with ING4; the interaction inhibits the hydroxylation of HIF alpha proteins. Interacts with PTGES3 (via PXLE motif); thereby recruiting EGLN1 to the HSP90 pathway to facilitate HIF alpha proteins hydroxylation. Interacts with LIMD1. Found in a complex composed of LIMD1, VHL, EGLN1/PHD2, ELOB and CUL2. Interacts with EPAS1. Interacts with CBFA2T3. Interacts with HIF1A PMID 15897452 ↗ · PMID 16782814 ↗ · PMID 19208626 ↗ · PMID 19604478 ↗ · PMID 21601578 ↗ · PMID 22286099 ↗ · PMID 24681946 ↗ · PMID 25974097 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染情境下，EGLN1 與 vaccinia virus 蛋白 C16 互作；此互作會抑制依賴 PHD2 的 HIF-1alpha 羥化。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Interacts with vaccinia virus protein C16; this interaction inhibits PHD2-dependent hydroxylation of HIF-1alpha PMID 23836663 ↗ |
| 細胞定位 | EGLN1 主要位於細胞質，但會在細胞質與細胞核之間穿梭；其核輸出需要功能正常的 XPO1。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Nucleus; Mainly cytoplasmic. Shuttles between the nucleus and cytoplasm. Nuclear export requires functional XPO1 PMID 12615973 ↗ · PMID 19339211 ↗ · PMID 19631610 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 EGLN1 的基因變異會造成家族性紅血球增多症 3（ECYT3）。此病為體染色體顯性疾病，患者血清血紅素與血比容升高，但血清 erythropoietin 濃度正常。 | 含實驗來源 | 證據與來源Erythrocytosis, familial, 3 ECYT3 An autosomal dominant disorder characterized by elevated serum hemoglobin and hematocrit, and normal serum erythropoietin levels. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 609820 PMID 16407130 ↗ · PMID 17579185 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GCAGAGCGAGTGGCGCCCGTATGCCCTGCGCTCCTCCACA40GCCTGGGCCGGGCCGCCCGGGACGCTGAGGCGGCGGCGGC80GGCCGAGGGGGCCGGTCTTGCGCTCCCCAGGCCCGCGCGC120CTGAGCCCAGGTTGCCATTCGCCGCACAGGCCCTATTCTC160TCAGCCCTCGGCGGCGATGAGGCGCTGAGGCGGCTGCCGG200CGCTGCGCCGGAGCTTAGGACTCGGAAGCGGCCGGGCCGA240GGGCGTGGGGTGCCGGCCTCCCTGAGGCGAGGGTAGCGGG280TGCATGGCGCAGTAACGGCCCCTATCTCTCTCCCCGCTCC320CCAGCCTCGGGCGAGGCCGTCCGGCCGCTACCCCTCCTGC360TCGGCCGCCGCAGTCGCCGTCGCCGCCGCCGCCGCCGCCA400TGGCCAATGACAGCGGCGGGCCCGGCGGGCCGAGCCCGAG440CGAGCGAGACCGGCAGTACTGCGAGCTGTGCGGGAAGATG480GAGAACCTGCTGCGCTGCAGCCGCTGCCGCAGCTCCTTCT520ACTGCTGCAAGGAGCACCAGCGTCAGGACTGGAAGAAGCA560CAAGCTCGTGTGCCAGGGCAGCGAGGGCGCCCTCGGCCAC600GGAGTGGGCCCACACCAGCATTCCGGCCCCGCGCCGCCGG640CTGCAGTGCCGCCGCCCAGGGCCGGGGCCCGGGAGCCCAG680GAAGGCAGCGGCGCGCCGGGACAACGCCTCCGGGGACGCG720GCCAAGGGAAAAGTAAAGGCCAAGCCCCCGGCCGACCCAG760CGGCGGCCGCGTCGCCGTGTCGTGCGGCCGCCGGCGGCCA800GGGCTCGGCGGTGGCTGCCGAAGCCGAGCCCGGCAAGGAG840GAGCCGCCGGCCCGCTCATCGCTGTTCCAGGAGAAGGCGA880ACCTGTACCCCCCAAGCAACACGCCCGGGGATGCGCTGAG920CCCCGGCGGCGGCCTGCGGCCCAACGGGCAGACGAAGCCC960cDNA 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。