基因總覽
POPDC1 的正式名稱為 popeye domain cAMP effector 1,屬於蛋白質編碼基因,產物屬於 popeye 家族。這種蛋白具有多次跨膜結構,並含有細胞外區段與較長的細胞質區域;其結構特徵使它能參與細胞膜相關活動。POPDC1 的作用涉及上皮細胞間的接合,也與心臟及骨骼肌等組織的功能有關。來源指出,它可與 cAMP 結合,並在心臟功能調節中具有重要性。其具體分子作用及參與的生物學過程,詳見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000314641 ★ | 105,096,822–105,137,157 | 8 |
| ENST00000336775 | 105,096,822–105,137,138 | 8 |
| ENST00000446408 | 105,096,822–105,136,348 | 8 |
| ENST00000932335 | 105,096,822–105,137,237 | 7 |
| ENST00001137420 | 105,096,822–105,137,237 | 8 |
顯示 5/5 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
POPDC1 具有細胞黏附相關作用,參與建立或維持細胞完整性。在上皮細胞中,它涉及緊密連結的形成與調節,與細胞間旁細胞通透性屏障相關;此外,它能以不依賴 Ca(2+) 的方式促進上皮細胞形成初始黏附接觸並聚集。這些作用使 POPDC1 參與細胞間接合及上皮屏障的調節。
POPDC1 也參與囊泡運輸與受體回收:它與 VAMP3 的互作涉及 VAMP3 介導的囊泡運輸,並影響不同受體分子的回收。另方面,POPDC1 可藉由與 ARHGEF25/GEFT 互作,調節 Rho 家族 GTPase 活性,進而參與細胞形狀與移動的調節。來源並指出,它與細胞展開的調節有關,但未進一步說明其作用機制。
在肌肉相關功能方面,POPDC1 參與橫紋肌再生與修復;來源將此項功能標示為相似性推定。它對心臟功能的維持也很重要,並參與心率動態調節。這項調節至少部分由 cAMP 結合所介導;來源進一步指出,POPDC1 可能藉由提高鉀離子通道 KCNK2 的細胞表面表現量,增強其電流密度。後者以可能性描述,並非確定的作用結論。
POPDC1 亦為 caveolae 相關蛋白,對維持 caveolae 的結構與功能完整性具有重要性,並與心臟抵禦缺血傷害有關。這些細胞接合、膜運輸、肌肉修復與心臟相關作用,說明 POPDC1 的功能涵蓋不同細胞與組織情境;各項作用的證據強度依來源標示有所不同。
Promoter 與基因調控
>POPDC1 ENST00000314641 GRCh38 chr6:105137057-105138157 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 CACCTCCAGGTACTCTTTATAATGTACCTTCACACAATCGGTGGTGGTATTTTTTATATTGAGATCACAT TTCACATGCATGAACGATCTCATAATCTAATAACTGATGCCAATTTTAACCAATAATGGGACACTTTTGG TGGAAACTGGGTACCCATCTAACCTTCCTCTATTGTCCTACAAGACAACTCCCAACAACGCCAATTCTTT ATTAAGTTTCCTTGCTTTTCTTACCCAAAATAGTTGTCCAGTGAACAGTAAAAGTTGATCGGAGCATACT CTCATGTCTTATTTTCCAACGTATGGCCCAAATCTACATTCAGGTAGTGCTTTGCCTACGATGGAGGGCC TTGTACCGCCTGGGATTGCTAGTTTCGGTTAAGTACCCCTGTTTGAAAACAAAAACAGTGGCGCGTGTCA GAAGTCCCTCCCGCGCGGCCTCTTCCCCCTCTTCCTCCGCAGCAGGAGGCCTGACCCCCGCGTCCTGCAC CCGTGTGGACCAAACGTTCAGCCTCCCCCGCCACAATCGGACGGGAACTCGCGCGCTTTCCGGGCTATTC CCTGTTTGTGCTGAGTTATGGGCGAATCTCCCAAAAAGGAGATATACGAGTGGGTCGTCCAACTTTGAGG GGAAACGAGGATTCTCTTTCTCATTTTCTCTCCTGATTTCTCTCCCTACCCGGACCGCACTTCTCGAATT ATCCCCGTAAGGAGGAACGACGAATGCCGCCGGTCCCACGAGACTGCCGCCCCCCACTCATGCCCAAACA AGGATAGAATCTTGTAGCGAGGCGACAAGAAAATAAATAAGCGGGCGTTTCAAACCGAGTCCTCGGGTGT GCAGACCCGCAGCGGAGTCGCGGGAGCGAGGTGGGAAATCCTGGCCGCGGCGCCGGGCTCCGCCCGCCGG GGGGCGCGGGGCGGCGGGCGCATGCGCGTGCGCGGTGCGGCCCCAGCCCTGGCTGCCGCCGCCTGCCGCC GCCGTCGCGATGCCTATTTTAGTCAAAGCGGCTGCGGGCTTGGGGACCCGGCCCGGGCAGCGGAGCTTCC GGACCCGCCGACCCGCCGAGGAGCGCGCGTCGGGCTCCCGTCGAGCAGCTG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BVES_1 ↗ | 6:105,137,157 | 負股 | 105,137,147–105,137,206 |
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
ENSR6_93JPP4 · enhancer · 105135024–105135457 · regulatory
ENSR6_5WPN9R · CTCF_binding_site · 105135141–105135162 · regulatory
ENSR6_854GFP · enhancer · 105136094–105136337 · regulatory
ENSR6_CDFND · promoter · 105136338–105137428 · regulatory
ENSR6_6GCSR7 · CTCF_binding_site · 105136781–105136813 · regulatory
ENSR6_5WPNM8 · CTCF_binding_site · 105137175–105137196 · regulatory
ENSR6_5WPNMJ · CTCF_binding_site · 105137238–105137259 · regulatory
ENSR6_93JPPQ · enhancer · 105137429–105137882 · regulatory
ENSR6_5WPP4C · CTCF_binding_site · 105139790–105139811 · regulatory
· motif · 105135143–105135159 · motif
· motif · 105136783–105136799 · motif
· motif · 105136794–105136810 · motif
· motif · 105137177–105137193 · motif
· motif · 105137214–105137225 · motif
· motif · 105137214–105137225 · motif
· motif · 105137220–105137231 · motif
· motif · 105137220–105137231 · motif
· motif · 105137240–105137256 · motif
· motif · 105139792–105139808 · motif
· motif · 105140710–105140722 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:360 aa
POPDC1 蛋白長 360 個胺基酸,屬於 popeye 家族。註解預測其具有三段螺旋跨膜區域:第 49–69、71–91 與 93–113 位胺基酸;第 1–48 位為細胞外區域,第 114–360 位則位於細胞質。第 93–115 位區域與 CAV3 互作相關,第 136–186 位區域為 KCNK2 互作所需。第 317–360 位被註解為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
POPDC1 位於細胞膜與細胞接合相關區域;在上皮細胞中,它與 OCLN、TJP1 共定位於頂端—側面的特定位置,且可在細胞間接觸處偵測到,但未觀察到位於上皮細胞自由表面。 細胞彼此接觸時,POPDC1 由細胞質移至細胞膜是早期事件。 在心臟與骨骼肌中,它與 VAMP3 的共定位屬於相似性推定。
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, tight junction;Membrane;Membrane, caveola。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。
POPDC1 可形成同源二聚體,且此二聚化需要其羧基端細胞質區域。它以羧基端細胞質尾端與 TJP1、ARHGEF25/GEFT 及 VAMP3 互作;其中與 VAMP3 的互作依相似性推定。POPDC1 也與 KCNK2 互作,這項互作可提高 KCNK2 的細胞表面表現,且會受到 cAMP 抑制;此互作及調節關係的部分註解依相似性推定。與 CAV3 的互作同樣標示為相似性推定。
疾病與遺傳關聯
POPDC1 基因變異與常染色體隱性肢帶型肌肉失養症第 25 型(LGMDR25)相關。此疾病可在成年期發病,近端下肢無力呈緩慢進展,並可能伴隨昏厥發作及血清肌酸激酶顯著升高;劇烈運動後,該數值可能進一步升高。來源描述此病由影響 POPDC1 基因的變異所致。
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 · 4 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | POPDC1 參與細胞黏附、細胞完整性維持及上皮細胞緊密連結屏障的形成與調節,也涉及 VAMP3 介導的囊泡運輸與受體回收,並透過 ARHGEF25/GEFT 調節 Rho 家族 GTPase。它亦與肌肉修復、心率調節、caveolae 完整性及心臟缺血保護有關;提高 KCNK2 表面表現及電流密度的作用以可能性描述。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell adhesion molecule involved in the establishment and/or maintenance of cell integrity. Involved in the formation and regulation of the tight junction (TJ) paracellular permeability barrier in epithelial cells. Plays a role in VAMP3-mediated vesicular transport and recycling of different receptor molecules through its interaction with VAMP3. Plays a role in the regulation of cell shape and movement by modulating the Rho-family GTPase activity through its interaction with ARHGEF25/GEFT. Induces primordial adhesive contact and aggregation of epithelial cells in a Ca(2+)-independent manner. Also involved in striated muscle regeneration and repair and in the regulation of cell spreading (By similarity). Important for the maintenance of cardiac function. Plays a regulatory function in heart rate dynamics mediated, at least in part, through cAMP-binding and, probably, by increasing cell surface expression of the potassium channel KCNK2 and enhancing current density. Is also a caveolae-associated protein important for the preservation of caveolae structural and functional integrity as well as for heart protection against ischemia injury PMID 16188940 ↗ · PMID 26642364 ↗ |
| 交互作用 | POPDC1 可形成需要羧基端細胞質區域的同源二聚體,並與 TJP1、ARHGEF25/GEFT、VAMP3、KCNK2 及 CAV3 互作。它與 KCNK2 的互作可增強 KCNK2 的細胞表面表現,且會受 cAMP 抑制;VAMP3 與 CAV3 的互作,以及 KCNK2 互作的相關註解,包含相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer. Homodimerization requires the C-terminus cytoplasmic region. Interacts (via the C-terminus cytoplasmic tail) with TJP1. Interacts (via the C-terminus cytoplasmic tail) with ARHGEF25/GEFT (via the DH domain). Interacts (via the C-terminus cytoplasmic tail) with VAMP3 (By similarity). Interacts with KCNK2; the interaction enhances KCNK2 surface expression and is inhibited by cAMP (By similarity). Interacts with CAV3 (By similarity) PMID 26642364 ↗ |
| 細胞定位 | POPDC1 位於細胞膜、緊密連結及 caveolae 等膜相關區域,亦見於肌膜;在上皮細胞中與 OCLN、TJP1 共定位於頂端—側面位置,且未觀察到位於自由表面。細胞間接觸形成時,它由細胞質移至膜是早期事件;與 VAMP3 在心臟及骨骼肌細胞接觸處共定位屬相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Lateral cell membrane; Cell junction, tight junction; Membrane / Multi-pass membrane protein; Cell membrane, sarcolemma; Membrane, caveola; Colocalizes with VAMP3 at the cell-cell contact in cardiac and skeletal muscle (By similarity). Its movement from the cytoplasm to membrane is an early event occurring concurrently with cell-cell contact. Colocalizes in epithelial cells with OCLN and TJP1 in an apical-lateral position within the z axis. Detected at cell-cell contact but never observed at the free surface of epithelial cells PMID 16188940 ↗ · PMID 26642364 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 POPDC1 的基因變異會造成常染色體隱性肢帶型肌肉失養症第 25 型(LGMDR25)。疾病特徵包括成年期開始、緩慢進展的近端下肢無力、昏厥發作及顯著升高的血清肌酸激酶;劇烈運動後肌酸激酶可再升高。 | 含實驗來源 | 證據與來源Muscular dystrophy, limb-girdle, autosomal recessive 25 LGMDR25 An autosomal recessive muscular disorder characterized by slowly progressive onset of proximal lower limb weakness in adulthood, syncopal episodes, and markedly increased serum creatine kinase, which can increase further after strenuous exercise. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616812 PMID 26642364 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTCAAAGCGGCTGCGGGCTTGGGGACCCGGCCCGGGCAG40CGGAGCTTCCGGACCCGCCGACCCGCCGAGGAGCGCGCGT80CGGGCTCCCGTCGAGCAGCTGAGCCCGTGTGCCCCGCGTC120CCGCGCCCCGAAGCTGCCGCTCCGAACTTTGGTCGGCGCT160GCCCAGGCTCCCCGCCAGGGACCAGCCGGGAATTTTCAAA200ATGAATTATACAGAGTCCAGCCCATTGAGAGAATCAACTG240CCATAGGTTTTACACCTGAGTTAGAAAGTATCATACCTGT280GCCTTCCAATAAGACCACTTGTGAAAACTGGAGAGAGATA320CATCATCTGGTTTTTCATGTAGCAAATATTTGTTTTGCAG360TTGGGTTGGTTATTCCAACTACTCTTCACCTTCATATGAT400ATTTCTTAGGGGAATGTTAACTCTAGGATGTACCCTTTAT440ATCGTCTGGGCCACTCTCTACCGATGTGCCTTGGATATAA480TGATCTGGAACTCTGTGTTCTTGGGTGTCAACATTTTGCA520TCTGTCGTATCTTTTATACAAGAAGAGACCGGTAAAGATT560GAAAAGGAACTCAGTGGCATGTACCGGCGATTGTTTGAAC600CACTCCGTGTGCCTCCAGATTTGTTCAGAAGACTAACTGG640ACAGTTTTGCATGATCCAAACCTTGAAAAAGGGCCAAACT680TATGCTGCAGAGGATAAAACCTCAGTTGATGACCGTCTGA720GTATTCTCTTGAAGGGAAAAATGAAGGTCTCCTATCGAGG760ACATTTTCTGCATAACATTTACCCCTGTGCCTTTATAGAT800TCTCCTGAATTTAGATCAACTCAGATGCACAAAGGTGAAA840AATTCCAGGTCACCATTATTGCAGATGATAACTGCAGATT880TTTATGCTGGTCAAGAGAAAGATTAACATACTTTCTGGAA920TCAGAACCTTTCTTGTATGAAATCTTTAGGTATCTTATTG960cDNA 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。