基因總覽
KIF4A(kinesin family member 4A)是位於 X 染色體的蛋白質編碼基因,產物屬於 kinesin 家族的 chromokinesin 亞家族,並歸入 TRAFAC 類 myosin-kinesin ATPase 超家族。其蛋白質具有 kinesin motor 結構域,另含與 PRC1 交互作用相關的區域,以及參與鐵硫簇結合的區域。這些結構特色與其作為馬達蛋白、參與細胞分裂的角色相符;其主要功能細節見下方說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000374403 ★ | 70,290,104–70,420,886 | 31 |
| ENST00000859344 | 70,290,021–70,420,886 | 32 |
| ENST00000859346 | 70,290,021–70,420,886 | 30 |
| ENST00000924308 | 70,290,021–70,420,886 | 30 |
| ENST00000924309 | 70,290,021–70,420,886 | 31 |
| ENST00000924310 | 70,290,021–70,420,886 | 30 |
| ENST00000924312 | 70,290,021–70,420,886 | 29 |
| ENST00000924313 | 70,290,021–70,420,886 | 30 |
| ENST00000924315 | 70,290,021–70,420,886 | 31 |
| ENST00000924316 | 70,290,021–70,420,886 | 32 |
| ENST00001135985 | 70,290,021–70,420,886 | 31 |
| ENST00000859345 | 70,290,087–70,420,886 | 30 |
顯示 12/14 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
KIF4A 是可結合鐵硫簇的馬達蛋白,參與有絲分裂期間的染色體分離。研究指出,KIF4A 可在中期轉向後期的轉換過程中,將 PRC1 移送至彼此交錯的紡錘體微管正端。這項移送是形成排列有序的中央紡錘體中區與中體的重要步驟,並對順利完成細胞質分裂不可或缺。
這些作用把紡錘體微管的組織與細胞分裂末期的結構建立連結起來:KIF4A 將 PRC1 帶至微管正端,支持中央紡錘體中區形成,進而有助中體形成及細胞質分裂。來源亦指出,KIF4A 可能參與有絲分裂時染色體定位,以及雙極紡錘體的穩定;此項描述屬於相似性推論,並非在此來源中作為已確定的功能陳述。
KIF4A 的功能與其鐵硫簇結合能力相關。該蛋白可結合一個 [4Fe-4S] 簇;在有氧條件下,此簇可能轉變為 [2Fe-2S]。研究也指出,染色質定位依賴鐵硫簇結合,並且鐵硫簇相關機制有助 KIF4A 正確定位至有絲分裂機器組件。這些資料顯示,鐵硫簇不僅是其分子特徵,也與其在細胞分裂期間的定位及作用相關;但來源未進一步說明氧化狀態改變對細胞分裂結果的影響。
Promoter 與基因調控
>KIF4A ENST00000374403 GRCh38 chrX:70289104-70290204 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 TTGCTCAGAATCCAGCTTCTGGGTCCTCTGGCTACAAGTGCTAAGATTCACTCTCCGTTTCGCCTTCTAA CCCTGCTATCCTACCTTTCATGCATCATCTCATGCCCACGGGGAAAAAAATCTCCTACTCAGGAATACAG ATGGTTCCCACCTCATGAGGAGGAATCCATGCTGGAGGATTCTCATAGGCAGGCAAGAAAACCACCGGGT AGTCATCATAAGGAATCCGGCTGTCCATCTCGGGCAAGGCCCTGGAAGAGTGAATCAGAACAGACAAAAA GTGGTTCAAAAGGGAGAGCAGCCCAGCAAGTTTCAGACAGCAGCTCCAACCCATTCCAAGGCAGTCAGTC TACAGGCCCAGCCCATATCTAGGTGTTAAGGTTGGAGGAGAGAAGGAAGACAGAAGAAAACTCTTAACTT AGCTAAACATCTTCTGGATGCCAAGCAACCTGTCAGGTACTCTAGAAAGAGGACCTCATTTTTCACAATC CTGCAAAACAGATGTTACCGTCTCAAACCTGGAGAAGAGGAAATCAGGGTCGAGTCTAAAAAGATCTACT TTCGAAGCCCAAGGGAGTGTTAACTATCCGCAGGGACTCGGGGCAAGGCACCGCCCCACATTTCCTAGAT GTGATTAGTAATGGTAGGGTCCTTAGATCGACCCTTCCTTCACCTGACCAGCCACCTCCCACGTCCCCGC CCCACATTCTGCCTGAGACCCGCACTCTCAGCCGCATAAACGCCGCACCACCTCACCAGTGGGCAGTCCA CAGCGACCTCAGACTCCGCTCACTGACAATTCAGTCTGGGAACCGGAAGCGGATGCTCCGCAGGGTCGAA AAGAGGCCGGGCCAGGGTGCAACGAGCTGACCCTCCCCTTCCCACCGCGCCGGCCTGCGCGCGCCGACGT GCGCGCTCCGCCCTCGGGCAGTCCGCACTGCAATTGGTTGGCGTCTCCGGGACGGATTTGAAACTTGGCG GTTAAAGCTCCGGCTGGGACAGGGCGGCGGGAGGCCCAGGGAGAACGGGGAAGGGACATTTAGTTTGGTG AGTTACGGGGGCACACCTTAGCTCAGAACCTGTTTTTACCCAGTACCCTAG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| KIF4A_1 ↗ | X:70,290,083 | 正股 | 70,290,034–70,290,093 |
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
ENSRX_BHXM7 · enhancer · 70289389–70289902 · regulatory
ENSRX_843RK4 · promoter · 70289903–70290114 · regulatory
ENSRX_932W9Q · promoter · 70290504–70290915 · regulatory
· motif · 70289868–70289885 · motif
· motif · 70289913–70289924 · motif
· motif · 70289913–70289924 · motif
· motif · 70289915–70289924 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1232 aa
KIF4A 蛋白長 1,232 個胺基酸,N 端含 kinesin motor 結構域(第 9–336 位)。第 663–1,232 位區域與 PRC1 交互作用有關;C 端另有球狀區域。第 1,086–1,144 位的 CRD 與 [4Fe-4S] 簇結合,以及後期和末期時定位於紡錘體中區與中體有關。蛋白質亦有核定位訊號及無序區域註解。
蛋白質三維結構
細胞內定位
KIF4A 在有絲分裂各階段均可與染色體相關,其染色質定位依賴鐵硫簇結合。 進入後期後,它會出現在紡錘體中區;末期及細胞質分裂時,則與 CIAO2B 共定位於中區與中體。 它也在早期有絲分裂時與 PRC1 共定位,並自後期 B 至末期出現在紡錘體中區;不定位於核仁。
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:Midbody;Chromosome。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
- PHF14O94880 · UniProt INTERACTION · 4 experiments · 2 筆來源紀錄
KIF4A 與 CIA 複合體組件 CIAO2B、MMS19 交互作用,這些互作促進 Fe-S 簇轉移至 KIF4A,並有助其正確定位至有絲分裂機器組件。KIF4A 的 C 端也與未磷酸化 PRC1 的 N 端交互作用;此結合對有絲分裂進程是必要的。
疾病與遺傳關聯
KIF4A 變異可能與 X 連鎖智力發展障礙 100(XLID100)有關;此病可有智力障礙、癲癇、小頭畸形及皮質畸形等臨床特徵。另一項可能由影響 KIF4A 的變異所致的疾病是 X 連鎖隱性牙齒發育異常,特徵包括牛牙症、小牙症與牙內陷。來源描述的是可能致病關聯,並未將所有 KIF4A 變異一概視為致病原因。
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 · 6 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | KIF4A 是可結合鐵硫簇的馬達蛋白,參與有絲分裂時的染色體分離。於中期轉向後期的轉換期間,它將 PRC1 移送至彼此交錯的紡錘體微管正端,這是形成有序中央紡錘體中區與中體、並成功完成細胞質分裂的重要步驟。此外,KIF4A 可能參與有絲分裂時的染色體定位及雙極紡錘體穩定,此項為相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Iron-sulfur (Fe-S) cluster binding motor protein that has a role in chromosome segregation during mitosis. Translocates PRC1 to the plus ends of interdigitating spindle microtubules during the metaphase to anaphase transition, an essential step for the formation of an organized central spindle midzone and midbody and for successful cytokinesis. May play a role in mitotic chromosomal positioning and bipolar spindle stabilization (By similarity) PMID 15297875 ↗ · PMID 15625105 ↗ · PMID 29848660 ↗ |
| 分子活性 | KIF4A 可結合一個 [4Fe-4S] 簇。在有氧條件下,該 [4Fe-4S] 簇可能轉變為 [2Fe-2S];來源未將此轉變表述為必然發生。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Binds 1 [4Fe-4S] cluster. In the presence of oxygen, the [4Fe-4S] cluster may be converted to [2Fe-2S]. |
| 交互作用 | KIF4A 與 CIA 複合體組件 CIAO2B、MMS19 交互作用,這些互作促進 Fe-S 簇轉移至 KIF4A,確保其正確定位至有絲分裂機器組件。KIF4A 也透過 C 端與未磷酸化 PRC1 的 N 端結合;這項交互作用是有絲分裂進程所必需。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with the cytosolic iron-sulfur protein assembly (CIA) complex components CIAO2B and MMS19; the interactions facilitate the transfer of Fe-S clusters to KIF4A to ensure proper localization of KIF4A to mitotic machinery components. Interacts (via C-terminus) with unphosphorylated PRC1 (via N-terminus); the interaction is required for the progression of mitosis PMID 15297875 ↗ · PMID 15625105 ↗ · PMID 29848660 ↗ |
| 細胞定位 | KIF4A 在有絲分裂各階段均與染色體相關,且染色質定位依賴鐵硫簇結合。後期時,它出現在紡錘體中區;末期與細胞質分裂時,與 CIAO2B 共定位於紡錘體中區及中體。它在早期有絲分裂時與 PRC1 共定位,並於後期 B 至末期出現在紡錘體中區;不定位於核仁。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus matrix; Cytoplasm; Cytoplasm, cytoskeleton, spindle; Midbody; Chromosome; Associates with chromosomes at all stage of mitosis. Chromatin localization is dependent on iron-sulfur cluster binding. In anaphase, associates with the mitotic spindle midzone. In telophase and cytokinesis, co-localizes with CIAO2B at the spindle midzone and midbody. Co-localizes with PRC1 in early mitosis and at the spindle midzone from anaphase B to telophase. Does not localize to the nucleolus PMID 11736643 ↗ · PMID 15297875 ↗ · PMID 29848660 ↗ |
| 疾病關聯 | X 連鎖智力發展障礙 100(XLID100)以發育期出現的顯著低於平均智力功能及適應行為受損為特徵。非症候群型 X 連鎖病例主要表現為智力不足;症候群型則可伴隨身體、神經或精神表現。臨床特徵包括智力障礙、癲癇、小頭畸形與皮質畸形;此病可能由影響 KIF4A 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Intellectual developmental disorder, X-linked 100 XLID100 A disorder characterized by significantly below average general intellectual functioning associated with impairments in adaptive behavior and manifested during the developmental period. Intellectual deficiency is the only primary symptom of non-syndromic X-linked forms, while syndromic forms present with associated physical, neurological and/or psychiatric manifestations. XLID100 clinical features include intellectual disability, epilepsy, microcephaly and cortical malformations. The disease may be caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300923 PMID 24812067 ↗ |
| 疾病關聯 | 牛牙症、小牙症與牙內陷(TMDI)是 X 連鎖隱性疾病,特徵為三種牙齒發育異常並存。牛牙症主要影響臼齒,可能伴隨缺牙,牙冠及髓腔相較牙根過長;小牙症是牙齒較正常小、牙冠縮短且牙齒接觸面減少。牙內陷則由牙乳頭或整個釉器向內折疊形成,造成「牙中有牙」的構造。此病可能由影響 KIF4A 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Taurodontism, microdontia, and dens invaginatus TMDI An X-linked recessive disorder characterized by the triad of taurodontism, microdontia, and dens invaginatus. Taurodontism is a rare developmental dental condition that largely affects the molar teeth and may be associated with hypodontia. In taurodontism, the crown of the molar tooth and pulp chamber are disproportionately longer than the roots. Microdontia, a mild form of hypodontia, is defined as smaller than normal teeth with shortened crowns (vertically or mesio-distally) and loss of contact areas between the teeth. Dens invaginatus or dens invagination is a tooth developmental anomaly that results from either the dental papilla folding into the developing tooth or the entire enamel organ folding into the dental papilla. In both instances, this leads to the formation of a tooth within a tooth. The disease may be caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 313490 PMID 31616463 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGGGCGGCGGGAGGCCCAGGGAGAACGGGGAAGGGACATT40TAGTTTGAGACGGTGCTGAGATAGGATCATGAAGGAAGAG80GTGAAGGGAATTCCCGTAAGAGTGGCGCTGCGTTGTCGCC120CTCTGGTCCCCAAAGAGATTAGCGAGGGCTGCCAGATGTG160CCTTTCCTTCGTGCCCGGAGAGCCTCAGGTGGTGGTTGGT200ACAGATAAATCCTTCACCTACGATTTTGTATTTGATCCCT240CTACTGAACAGGAAGAAGTCTTCAATACAGCAGTAGCGCC280ACTCATAAAAGGTGTATTTAAAGGATATAATGCAACGGTC320CTGGCCTATGGGCAGACTGGCTCTGGAAAAACCTATTCAA360TGGGAGGTGCATATACTGCAGAGCAAGAGAATGAACCAAC400AGTTGGGGTTATTCCTAGGGTAATACAACTGCTCTTCAAA440GAAATTGATAAAAAGAGTGACTTTGAATTTACTCTGAAAG480TGTCTTACTTAGAGATTTACAATGAAGAAATTTTGGATCT520TCTATGCCCATCTCGTGAGAAAGCTCAAATAAATATACGA560GAGGATCCTAAGGAAGGCATAAAGATTGTGGGACTCACTG600AGAAGACTGTTTTGGTTGCCTTGGATACTGTTTCCTGTTT640GGAACAGGGCAACAACTCTAGGACTGTGGCCTCCACGGCT680ATGAACTCCCAGTCGTCCCGATCTCATGCCATCTTTACAA720TCTCCTTAGAGCAAAGAAAGAAAAGTGACAAGAATAGCAG760CTTTCGCTCCAAGCTGCATCTTGTAGACCTCGCTGGATCA800GAAAGACAGAAGAAAACCAAGGCTGAAGGGGATCGTCTAA840AAGAGGGTATTAATATTAACCGAGGCCTCCTATGCTTGGG880AAATGTAATCAGTGCTCTTGGAGATGACAAAAAGGGTGGC920TTTGTGCCCTACAGAGATTCCAAGTTGACTCGACTGCTTC960cDNA 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。