基因總覽
JPH2 是蛋白質編碼基因,產物 junctophilin 2 屬於 junctophilin 家族,是一種膜結合蛋白。其蛋白質具有多個 MORN 重複序列,並在靠近 C 端處帶有單次跨膜區;大部分蛋白質位於細胞質側。這些結構特徵與其連接不同膜結構的角色相符。除膜上的全長蛋白外,心臟細胞遭受壓力時,junctophilin 2 可被切割,形成能移入細胞核的 N 端片段。因此,JPH2 的產物兼具膜結構相關角色,以及與壓力反應相關的核內調控功能。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000372980 ★ | 44,106,590–44,187,188 | 6 |
| ENST00001114596 | 44,097,006–44,187,571 | 3 |
| ENST00001132551 | 44,106,590–44,187,571 | 6 |
| ENST00000900330 | 44,111,695–44,187,571 | 5 |
| ENST00000950206 | 44,111,695–44,187,571 | 6 |
| ENST00000900329 | 44,111,697–44,189,032 | 7 |
| ENST00000950203 | 44,111,697–44,189,032 | 8 |
| ENST00000950204 | 44,111,697–44,187,935 | 8 |
| ENST00000950205 | 44,111,697–44,187,935 | 8 |
| ENST00000950208 | 44,111,697–44,187,571 | 6 |
| ENST00000950209 | 44,111,697–44,187,571 | 6 |
| ENST00000975036 | 44,111,697–44,187,571 | 5 |
顯示 12/22 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
在心肌細胞中,junctophilin 2 是維持正常興奮-收縮耦合所需的膜結合蛋白。它在細胞膜與肌漿網之間形成結構橋接,使細胞表面與細胞內鈣離子釋放系統得以維持緊密的空間關係。依相似性推定,在心臟肌小節的雙聯結構中,它維持肌膜與肌漿網膜約 12–15 nm 的間距,為細胞表面訊號與細胞內 Ca(2+) 釋放通道之間的功能性交互提供結構基礎。
junctophilin 2 也參與心肌細胞的細胞內 Ca(2+) 訊號,與 ryanodine receptor 介導的鈣離子釋放有關;此項功能依相似性推定。其作用支持心肌細胞正常的興奮-收縮耦合。於骨骼肌中,junctophilin 2 亦依相似性推定參與肌肉三聯結構的形成,顯示其結構連結角色並不限於心肌。
心臟受壓力時,calpain 會切割 junctophilin 2,產生並釋放一段離開膜結構的蛋白片段。該片段隨後移入細胞核、結合 DNA,並抑制與細胞生長及分化、心肌肥大、發炎和纖維化相關基因的表現。來源將此功能描述為保護心臟免受壓力有害效應所需,並指出它可改變轉錄表現,減輕壓力反應中的病理性重塑。
此核內調控作用可能透過與 MEF2 轉錄因子及 TATA-binding proteins 競爭而發生;此機制仍屬可能的解釋。由膜結構維持到壓力下的轉錄調節,junctophilin 2 涉及不同層次的心肌功能,但來源對其中部分細胞訊號與結構作用標示為依相似性推定。
Promoter 與基因調控
>JPH2 ENST00000372980 GRCh38 chr20:44187088-44188188 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 GCTTTCTGAAGTCTGGCCTCACAGGCTCCTAGGACACTAGAGCAAAAGACAGCTCAGAAAGGGAAATTTT AAAAAATCATGACCCTTGAGAATTTCTGAGAGGACCTCATTACAACACAACCCTGTGTTGACAGGAAGGG GACTCCTTTGACCTTCAGGGTCTGCTGGGTCTGCGGCAGGGGGCAGGGAGGGCGCCGAGGCATCAAGGGG TGGGGAGAGGAAGCTAGCGGGACGCCCAGTCTGTGTCTCAGGCAGAGAGGAGGGCAGGCTCCTCTCCCTT CTCTTTGCCCTTCAGGAGAAAGAGAAAGGGAATAGATGGTTGCTTCTTGCACCAAGTTCTCCCCGGCTTC CAGGGGTGGAGGGAGCTCAGGGTGGTGAGTGAGCACTGGACTGAGATTCTGTGTATCTTCCAGACCCTGT TTCCACAGCCTCCCCTCTCTTTCTGACTTCCCTCCTCTGCTTTCGGAAGCACATGTGAAACTGTCTCCAT TCCTTTCTCTTTAGGTCACTGGATTCCTTGATGGGGCTGGCAGTGGTGCTGTAACCCCAGGTCCCCTTAG GGCATGTGAGTGGTGATGGGGCTGAGATCTGCCAACCTCCTCGCTCTGGGGGATTTTCAGTGTTCCAGGA CTGGGTGTTCTGCTGGTCTCCCTCTCCCCTCCCTTCCCCGATTCCCCGGTGCCCTCCCTGCGCGCAGACC CAGGGGACTCTGAGAATGGAAGGGAGCTCTCATTCCCGGGAGGAAAAGACACCAGGTTCCCTGGGCTGCC TGCACTCAGTTCTCAGCCTCCTTCCTCATGCCTCCAGCCACTGCCCGGGTCTGCGGCACGGGCGCGATTT GAAATACCCCTCCTTCCCGCTTTGAAGAAGGCTGGGCTGGCTGGGGGTTATTTTGGGAGCAGCTTCTGAG ATCCAATGGCCTTGTTAGGGCAACACTGACCTTTCCGTCCCAGAAGGAGGGCAGGATTGGAGAAGGGGGC GGGGCAGCGGCGGGGAGACCGACAGCCCCGCACACCCACTGGGGTGGAGAAGGGGGCCAGCGGGCTGCGG GAATTCAGCCTCCGGCGGGGGCTGCCACCGAGGGGAATTTCCCCTCTTTGA
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| JPH2_1 ↗ | 20:44,187,188 | 負股 | 44,187,178–44,187,237 |
| JPH2_2 ↗ | 20:44,188,938 | 負股 | 44,188,928–44,188,987 |
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
ENSR20_BBQQ5 · enhancer · 44182142–44182702 · regulatory
ENSR20_9MJJK · enhancer · 44186724–44187082 · regulatory
ENSR20_BBQQS · promoter · 44187083–44187678 · regulatory
ENSR20_9MJK6 · enhancer · 44188734–44189167 · regulatory
ENSR20_9MJKK · enhancer · 44190135–44190630 · regulatory
· motif · 44187480–44187493 · motif
· motif · 44187480–44187493 · motif
· motif · 44188096–44188109 · motif
· motif · 44189031–44189040 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:696 aa
junctophilin 2 長 696 個胺基酸,屬於 junctophilin 家族。其 N 端附近有 6 個 MORN 重複序列,另有 2 個 MORN 重複序列位於較後段;C 端附近有一段螺旋型跨膜區,作為 type IV 膜蛋白的錨定區。蛋白質另含兩個核定位訊號註解,並有數段被註解為無序區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
全長 junctophilin 2 的跨膜區錨定於肌漿網膜,N 端則與細胞膜相關。 在心臟細胞中,它主要沿心肌細胞的 Z 線分布;在骨骼肌中則位於 A 帶與 I 帶交界。 心臟受壓力時,junctophilin 2 的 N 端片段會在細胞核累積,與全長蛋白的膜定位不同。
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:Sarcoplasmic reticulum 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。
junctophilin 2 與 TRPC3、BAG5 和 HSPA8 有交互作用;存在 BAG5 時,與 HSPA8 的交互作用會增加。另有依相似性推定的 MEF2C 交互作用記錄。來源並未將這些交互作用描述為同一複合體。
疾病與遺傳關聯
影響 JPH2 的變異與家族性肥厚型心肌病 17(CMH17)及擴張型心肌病 2E(CMD2E)相關。CMH17 以心室肥厚為特徵,常呈不對稱分布並可能涉及心室中隔;CMD2E 則為常染色體隱性形式,可在新生兒期或幼年發病並快速進展至心臟衰竭。這些疾病條目將致病原因描述為影響該基因的變異。
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 | junctophilin 2 是膜結合蛋白,在細胞膜與肌漿網之間提供結構橋接,且為心肌細胞正常興奮-收縮耦合所需。依相似性推定,它在心臟雙聯結構中維持肌膜與肌漿網膜約 12–15 nm 的間距,支持細胞表面與細胞內 Ca(2+) 釋放通道的功能性交互;亦依相似性推定參與 ryanodine receptor 介導的鈣離子釋放及骨骼肌三聯結構形成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Membrane-binding protein that provides a structural bridge between the plasma membrane and the sarcoplasmic reticulum and is required for normal excitation-contraction coupling in cardiomyocytes. Provides a structural foundation for functional cross-talk between the cell surface and intracellular Ca(2+) release channels by maintaining the 12-15 nm gap between the sarcolemma and the sarcoplasmic reticulum membranes in the cardiac dyads (By similarity). Necessary for proper intracellular Ca(2+) signaling in cardiac myocytes via its involvement in ryanodine receptor-mediated calcium ion release (By similarity). Contributes to the construction of skeletal muscle triad junctions (By similarity) PMID 20095964 ↗ |
| 功能 | 心臟細胞受壓力時,calpain 會切割 Junctophilin-2,產生並釋放能移入細胞核的片段。該片段結合 DNA,抑制涉及細胞生長與分化、心肌肥大、發炎及纖維化的基因表現,並藉改變轉錄表現減輕病理性重塑。其作用可能是與 MEF2 轉錄因子及 TATA-binding proteins 競爭。 | 推論支持 | 證據與來源Transcription repressor required to safeguard against the deleterious effects of cardiac stress. Generated following cleavage of the Junctophilin-2 chain by calpain in response to cardiac stress in cardiomyocytes. Following cleavage and release from the membrane, translocates to the nucleus, binds DNA and represses expression of genes implicated in cell growth and differentiation, hypertrophy, inflammation and fibrosis. Modifies the transcription profile and thereby attenuates pathological remodeling in response to cardiac stress. Probably acts by competing with MEF2 transcription factors and TATA-binding proteins |
| 交互作用 | junctophilin 2 與 TRPC3、BAG5 和 HSPA8 有交互作用;其中與 HSPA8 的交互作用在 BAG5 存在時會增加。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with TRPC3. Interacts with BAG5 and HSPA8; the interaction with HSPA8 is increased in the presence of BAG5 PMID 20095964 ↗ · PMID 35044787 ↗ |
| 交互作用 | junctophilin 2 與 MEF2C 有交互作用,此項關係是依相似性推定。 | 推論支持 | |
| 細胞定位 | 全長 Junctophilin-2 的跨膜區錨定在肌漿網膜,N 端則與細胞膜相關。在心臟細胞中,它主要沿心肌細胞的 Z 線分布;在骨骼肌中則特定位於 A 帶與 I 帶交界。 | 推論支持 | 證據與來源Junctophilin-2; Cell membrane / Peripheral membrane protein; Sarcoplasmic reticulum membrane / Single-pass type IV membrane protein; Endoplasmic reticulum membrane / Single-pass type IV membrane protein; The transmembrane domain is anchored in sarcoplasmic reticulum membrane, while the N-terminal part associates with the plasma membrane. In heart cells, it predominantly associates along Z lines within myocytes. In skeletal muscle, it is specifically localized at the junction of A and I bands |
| 細胞定位 | Junctophilin-2 的 N 端片段位於細胞核,並會在承受壓力的心臟中累積。 | 含實驗來源 | 證據與來源Junctophilin-2 N-terminal fragment; Nucleus; Accumulates in the nucleus of stressed hearts PMID 30409805 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響此基因的變異與家族性肥厚型心肌病 17(CMH17)相關。此遺傳性心臟疾病以心室肥厚為特徵,通常不對稱,且常涉及心室中隔;症狀包括呼吸困難、昏厥、虛脫、心悸與胸痛,並可由運動誘發。疾病表現具有家族間及家族內差異,從良性到惡性皆有,嚴重時可能有心臟衰竭與猝死的高風險。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cardiomyopathy, familial hypertrophic, 17 CMH17 A hereditary heart disorder characterized by ventricular hypertrophy, which is usually asymmetric and often involves the interventricular septum. The symptoms include dyspnea, syncope, collapse, palpitations, and chest pain. They can be readily provoked by exercise. The disorder has inter- and intrafamilial variability ranging from benign to malignant forms with high risk of cardiac failure and sudden cardiac death. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613873 PMID 17509612 ↗ · PMID 24001019 ↗ · PMID 28393127 ↗ · PMID 30235249 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響此基因的變異與擴張型心肌病 2E(CMD2E)相關。這種疾病的特徵是心室擴大及收縮功能受損,可導致充血性心臟衰竭與心律不整,患者有早逝風險。CMD2E 為常染色體隱性遺傳,通常在新生兒期或幼年發病,並快速進展至心臟衰竭。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cardiomyopathy, dilated, 2E CMD2E A form of dilated cardiomyopathy, a disorder characterized by ventricular dilation and impaired systolic function, resulting in congestive heart failure and arrhythmia. Patients are at risk of premature death. CMD2E is an autosomal recessive form with neonatal or early childhood onset and rapid progression to cardiac failure. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 619492 PMID 30384889 ↗ · PMID 31227780 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GACAGCCCCGCACACCCACTGGGGTGGAGAAGGGGGCCAG40CGGGCTGCGGGAATTCAGCCTCCGGCGGGGGCTGCCACCG80AGGGGAATTTCCCCTCTTTGAAAAGGCTGGGGACCCCTCC120ACCCCACCCTTTCACTGGGCTTCTTAAAGAGATCACACCG160TTTTCCCTTGGACTTCTTGGAAGGCAGACTTGGGACGCTT200TGTGGGGACTTTGAACCTTTCCTTCCTGCTTTCTTTCCAG240CAGGCAGCCTTGCTCTGGCTGGTGGAGTCGGGGCTCCCGG280GCATGGCACTGACTAGCCGACCCGGTGCTGACTTGGCGCC320GGGGCTCTTTCAGCCTCTGCTGGCATCCTGCTTCCCCCCT360CCTGGGGTGCAGTGGTGAGTCTGGGGGCCTGCCCCCGAGG400GCACTGGAGGAGTGTTGCAGGCATCACCCACGCCCTCTGC440ACCCACGCTGGAGGACGGGGAGGTTGTCAGGGGCTATGAT480GAGATGAGTGGGGGCCGCTTCGACTTTGATGATGGAGGGG520CGTACTGCGGGGGCTGGGAGGGGGGAAAGGCCCATGGGCA560TGGACTGTGCACAGGCCCCAAGGGCCAGGGCGAATACTCT600GGCTCCTGGAACTTTGGCTTTGAGGTGGCAGGTGTCTACA640CCTGGCCCAGCGGAAACACCTTTGAGGGATACTGGAGCCA680GGGCAAACGGCATGGGCTGGGCATAGAGACCAAGGGGCGC720TGGCTCTACAAGGGCGAGTGGACACATGGCTTCAAGGGAC760GCTACGGAATCCGGCAGAGCTCAAGCAGCGGTGCCAAGTA800TGAGGGCACCTGGAACAATGGCCTGCAAGACGGCTATGGC840ACCGAGACCTATGCTGATGGAGGGACGTACCAAGGCCAGT880TCACCAACGGCATGCGCCATGGCTACGGAGTACGCCAGAG920CGTGCCCTACGGGATGGCCGTGGTGGTGCGCTCGCCGCTG960cDNA 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。