基因總覽
PRDM16 是蛋白質編碼基因，正式名稱為 PR/SET domain 16，產物屬於 PRDM16 family。此蛋白具有 SET domain 與多個 C2H2-type zinc finger，並含有多段預測為無序的區域；其結構特色與轉錄調節及染色質相關功能相符。PRDM16 可結合 DNA，並依細胞環境擔任轉錄調節因子、組蛋白甲基轉移酶或染色質適配蛋白。來源描述其與脂肪細胞分化、調節性 T 細胞形成、心臟功能及 TGF-beta 訊息調節有關；這些不同角色涉及不同的細胞情境與分子互作，具體作用方式見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000270722 ★ | 3,069,203–3,438,621 | 17 |
| ENST00000511072 | 3,069,003–3,434,342 | 16 |
| ENST00000378391 | 3,069,003–3,436,181 | 17 |
| ENST00000514189 | 3,069,003–3,434,342 | 16 |
| ENST00001106170 | 3,069,003–3,406,580 | 8 |
| ENST00001123002 | 3,069,003–3,386,916 | 5 |
| ENST00001145525 | 3,069,003–3,438,621 | 17 |
| ENST00000463591 | 3,244,132–3,386,918 | 3 |
| ENST00000509860 | 3,396,491–3,434,293 | 13 |
顯示 9/9 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
PRDM16 的作用會隨所在細胞區室與調控情境而異。在細胞質中，來源指出它可催化游離組蛋白 H3 的 Lys-9 單甲基化，形成 H3K9me1；此敘述標示為相似性推論。之後，帶有此修飾的組蛋白 H3 可進入細胞核並併入核小體，作為 SUV39H1、SUV39H2 進一步催化 Lys-9 三甲基化、形成 H3K9me3 的受質。PRDM16 被描述為可能與 MECOM/PRDM3 同屬主要的細胞質 H3K9me1 甲基轉移酶之一；此項判定同樣屬相似性推論。
在細胞核中，PRDM16 參與棕色與米色脂肪細胞分化。PPARG 可將其募集至染色質，促進肌母細胞前驅細胞分化為棕色脂肪細胞，也可促進白色脂肪細胞形成米色脂肪細胞。其調節方式包括募集 EHMT1，抑制白色脂肪組織選擇性基因表現；或募集 mediator complex，促進棕色脂肪細胞中高度表現的 UCP1、PPARA 與 PPARGC1A 等基因表現。棕色與米色脂肪細胞可在寒冷或過量進食時以熱的形式消散化學能量。
在部分抗原呈現細胞中，RORgammaT（RORC）可將 PRDM16 募集至染色質，促進周邊誘導型調節性 T 細胞（pTreg）分化；這些細胞可抑制對共生微生物的發炎反應。來源亦指出 PRDM16 在成人心臟中對維持粒線體功能及抑制隨年齡增加的肥大為必要，但此資訊標示為相似性推論。
此外，PRDM16 可抑制 TGF-beta 訊息傳遞。它也被報告可能調節粒細胞分化；由於來源使用「可能」，此角色仍應保留不確定性。
Promoter 與基因調控
>PRDM16 ENST00000270722 GRCh38 chr1:3068203-3069303 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 CGCGCAGCCGGGTACTCACCTTGGGGGCGCGGCGGCAGGAGAGCGCGGGCGGAGAGGTGCGGGCGCCCTG GGACGACCAGCCGAGGACGCCTGGTGTTTGGACGGCTGCCCCCGCGCTGTCCCCCCGTGCGAGGCGTGTT GGCCTCCGTGGCCTCGCGAGGGACCGAGGGCGGCGGGTCCGAGTGCCGCCCGCCGGCCTGGGCAGTGGCG GAGCGCGGAGCTGGCGGCGCCTCCGCTGTTGTTTTTGAGCCGCGAAGCCCGAAGCAGCAGCCGTTGGGTG GGGGCGAAGGGGAGGAGGCGGGGGCCGGGAGGCGCGAGGGGGGCGGTGGGGCCCGGAGGGGGCTTCGGAG GAGCCGGGTTCTGGCGCGCGAGCCCCGACGCCCCCTCCAGCGATCGCAGGGCGGGGACGGGGGCCGAGGG GAGAATGCAGGAGAAAAGCGGGCCGGGGCGACGGGGAACGCAAAGCTTTTAAATTAGTAATCAAACGCAG TAAAACGGAGCAAAACCAGCCCGGACTCGCGTCCGAACTATCGGCGCGTGTGCCCCGAGATCCAAGGAAG TCGTGTGGAAAACCGCAGCCGCCGCCCCATCTTCGGCCCCGGCTGGGGCGGGAGCAGCAGCGCGACGCGC CGCGACGCAGGGGCAGGGTGGGGGGATAGTCACCTCGCCTCCGGGGCCACCTGGGTCCTTTTAAAGTGTC CGGGGTGCGGGCCCCGGGCGGGAGCGCCGAACACGGAATGTTTTCTTAAAGGGCCAGTTCCGAGCTGCGC TGAAAAGGGGGGGGGGGAGAGGGGGGAGAGATAAGTGAGACGAAGACCGAGAAGGCCGAGGAGAGCCCCC CAATCCCGCGCCGAGGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGGCGCGACGATGAGGATGATGAATACATTGCAAAG TTTTTTTGGCCCCGGCGAGGGGTGTCAGATTGAGTGCTCTGTGCGCATGTGCGAAGGTGTCCAAACTGAC AATGCTGGGGAGATGAAGATAGTGTGTGGCTGCTTCTGGACTCAAGGAGGAGGAGAGAGATTCCGCGAGC CGACACCATGCGATCCAAGGCGAGGGCGAGGAAGCTAGCCAAAAGTAAGTC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| PRDM16_2 ↗ | 1:3,068,710 | 正股 | 3,068,661–3,068,720 |
| PRDM16_1 ↗ | 1:3,069,203 | 正股 | 3,069,154–3,069,213 |
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_BLFM · enhancer · 3066084–3066717 · regulatory
ENSR1_84FQB · enhancer · 3067691–3067819 · regulatory
ENSR1_937TP · promoter · 3067820–3068237 · regulatory
ENSR1_BLFZ · promoter · 3068341–3069221 · regulatory
ENSR1_5PH5J · CTCF_binding_site · 3068382–3068403 · regulatory
ENSR1_BLG5 · enhancer · 3069222–3070240 · regulatory
ENSR1_5PHCW · CTCF_binding_site · 3069763–3069784 · regulatory
ENSR1_937WG · promoter · 3070241–3070741 · regulatory
ENSR1_84FSJ · enhancer · 3071521–3071671 · regulatory
ENSR1_BLGJ · enhancer · 3072293–3072973 · regulatory
ENSR1_CB8C · enhancer · 3073454–3074604 · regulatory
· motif · 3068384–3068400 · motif
· motif · 3069154–3069165 · motif
· motif · 3069154–3069165 · motif
· motif · 3069765–3069781 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1276 aa
PRDM16 蛋白長 1,276 個胺基酸，屬於 PRDM16 family。其 N 端含 SET domain（82–211），另有多個 C2H2-type zinc finger，其中第 1 與第 7 個被註記為 atypical；第 8 至第 10 個位於較後段。蛋白質另有數段預測為無序的區域，並包含與 CTBP1、CTBP2、ZNF516 互作，以及參與 SKI 互作與 TGF-beta 訊息調節的區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
來源列出 PRDM16 位於細胞核、染色體及細胞質。 其功能敘述指出，細胞質中的組蛋白修飾作用與細胞核中的染色質調節作用各自發生於不同區室；未提供異構型定位差異或條件性轉位的詳細資料。
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：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 2 個夥伴
- RBBP4Q09028 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- Ctbp2P56546 · UniProt INTERACTION · 2 experiments · 2 筆來源紀錄
PRDM16 與 CEBPA、CEBPB、CEBPD 的直接互作屬相似性註解；亦與 PPARG、PPARGC1A、PPARGC1B、EHMT1、MED1、CTBP1、CTBP2、RBBP4、HDAC1、SKI、SMAD2、ZNF516、TLE3、PIN1 及 DHRS7B 有互作報告。這些關係各有不同作用：EHMT1 可提高 PRDM16 穩定性，MED1 促進 mediator complex 招募；磷酸化的 PRDM16 與 PIN1 互作則促進其降解。TLE3 與 DHRS7B 會妨礙 PRDM16 和 PPARG 的結合及棕色脂肪細胞分化；SKI 互作則促進 SMAD3-HDAC1 complex 招募至 TGF-beta 標的基因啟動子。ZNF516 的直接互作可能參與棕色脂肪組織特異性基因轉錄。
疾病與遺傳關聯
PRDM16 相關變異被列為左心室心肌緻密化不全 8（LVNC8）及擴張型心肌病 1LL（CMD1LL）的致病原因。LVNC8 為常染色體顯性疾病，臨床表現不一，可無症狀，也可能出現心衰竭；部分病例合併其他先天性心臟異常。CMD1LL 的特徵包括心室擴大與收縮功能受損，可能導致鬱血性心衰竭及心律不整，並有早逝風險。另有報告指出，涉及 PRDM16 的染色體異常及 t(1;3)(p36;q21) 互惠易位見於骨髓增生不良症候群（MDS）與急性骨髓性白血病（AML）；來源也指出 isoform 4 特異性表現於成人 T 細胞白血病。
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 | PRDM16 依情境可作為轉錄調節因子、組蛋白甲基轉移酶或染色質適配蛋白。相似性推論指出，它在細胞質催化 H3K9me1，該修飾可供 SUV39H1/2 形成 H3K9me3；在細胞核則參與脂肪細胞分化、pTreg 形成及成人心臟功能，並抑制 TGF-beta 訊息傳遞。 | 含實驗來源 | 證據與來源Transcription regulator that acts both as a histone methyltransferase or chromatin adapter, depending on the context. In the cytoplasm, acts as a histone methyltransferase, which catalyzes monomethylation of 'Lys-9' of free histone H3 (H3K9me1) during translation (By similarity). Monomethylated histone H3 is then transported to the nucleus and incorporated into nucleosomes where SUV39H methyltransferases (SUV39H1 and SUV39H2) use it as a substrate to catalyze histone H3 'Lys-9' trimethylation (H3K9me3) (By similarity). Probably one of the primary histone methyltransferases along with MECOM/PRDM3 that direct cytoplasmic H3K9me1 methylation (By similarity). In the nucleus, acts as a key chromatin adapter that mediates differentiation of brown and beige adipocytes, which are specialized in dissipating chemical energy in the form of heat in response to cold or excess feeding (By similarity). Following recruitment to chromatin by PPARG nuclear receptor, promotes differentiation of myoblastic precursors into brown adipose cells (By similarity). Mechanistically, acts by mediating recruitment of (1) EHMT1 histone methyltransferase, thereby inhibiting the expression of white adipose-selective genes or (2) mediator complex, activating genes that are highly expressed in brown adipocytes, such as UCP1, PPARA, and PPARGC1A (By similarity). Also mediates differentiation of beige adipocytes from white adipose cells following recruitment by PPARG (By similarity). In addition to adipocyte differentiation, also involved in tolerance to gut microbiota: following recruitment to chromatin by RORgammaT (RORC) in a subset of antigen-presenting cells, promotes differentiation of peripherally-induced regulatory T-cells (pTreg), which suppress inflammatory responses to commensal microorganisms (By similarity). Also required in adult heart to preserve mitochondrial function and inhibit hypertrophy with advanced age (By similarity). Functions as a repressor of TGF-beta signaling PMID 12816872 ↗ · PMID 19049980 ↗ |
| 功能 | PRDM16 可結合 DNA 並調節轉錄，也被報告具有抑制 TGF-beta 訊息傳遞的作用。此外，來源以「可能」描述其調節粒細胞分化的角色，因此這項功能仍帶有不確定性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Binds DNA and functions as a transcriptional regulator. Functions as a repressor of TGF-beta signaling. May regulate granulocyte differentiation PMID 12816872 ↗ · PMID 14656887 ↗ |
| 分子活性 | L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-methionine = N(6)-methyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-homocysteine + H(+) | 推論支持 | 證據與來源L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-methionine = N(6)-methyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-homocysteine + H(+) |
| 交互作用 | PRDM16 與多種轉錄及染色質調節蛋白互作；EHMT1 可避免其泛素化與降解，MED1 促進 mediator complex 招募，磷酸化後與 PIN1 互作則促進降解。TLE3、DHRS7B 妨礙其與 PPARG 結合；SKI 可促進 SMAD3-HDAC1 complex 招募至 TGF-beta 標的基因啟動子。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with CEBPA, CEBPB and CEBPD; the interaction is direct (By similarity). Interacts with PPARG; controls brown adipocytes (By similarity). Interacts with CTBP1 and CTBP2; represses the expression of white adipose tissue-specific genes (By similarity). Interacts (via N-terminus) with RBBP4. Interacts with PPARGC1A and PPARGC1B; interaction with PPARGC1A or PPARGC1B activates the transcription of brown adipose tissue-specific gene (By similarity). Interacts with HDAC1, SKI and SMAD2; the interaction with SKI promotes the recruitment of SMAD3-HDAC1 complex on the promoter of TGF-beta target genes. Interacts with ZNF516; the interaction is direct and may play a role in the transcription of brown adipose tissue-specific gene. Interacts with EHMT1; promoting PRDM16 stability by preventing its ubiquitination and degradation (By similarity). Interacts with MED1; promoting recruitment of the mediator complex (By similarity). Interacts with TLE3; preventing association between PRDM16 and PPARG and differentiation into brown adipose cells (By similarity). Interacts (when phosphorylated) with PIN1; promoting PRDM16 degradation (By similarity). Interacts with DHRS7B; preventing association between PRDM16 and PPARG and differentiation into brown adipose cells (By similarity) PMID 19049980 ↗ · PMID 25578880 ↗ · PMID 30462309 ↗ |
| 細胞定位 | PRDM16 的細胞定位包括細胞核、染色體及細胞質；此筆資料未進一步區分不同異構型或提供定位改變的條件。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | PRDM16 相關變異被列為左心室心肌緻密化不全 8（LVNC8）的致病原因，該病為常染色體顯性。臨床表現可從無症狀到心衰竭不等，部分病例合併其他先天性心臟異常。 | 含實驗來源 | 證據與來源Left ventricular non-compaction 8 LVNC8 A form of left ventricular non-compaction, a cardiomyopathy due to myocardial morphogenesis arrest and characterized by a hypertrophic left ventricle, a severely thickened 2-layered myocardium, numerous prominent trabeculations, deep intertrabecular recesses, and poor systolic function. Clinical manifestations are variable. Some affected individuals experience no symptoms at all, others develop heart failure. In some cases, left ventricular non-compaction is associated with other congenital heart anomalies. LVNC8 is an autosomal dominant condition. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 615373 PMID 23768516 ↗ |
| 疾病關聯 | PRDM16 相關變異被列為擴張型心肌病 1LL（CMD1LL）的致病原因。此病以心室擴大及收縮功能受損為特徵，可導致鬱血性心衰竭與心律不整，患者亦有早逝風險。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cardiomyopathy, dilated, 1LL CMD1LL A disorder characterized by ventricular dilation and impaired systolic function, resulting in congestive heart failure and arrhythmia. Patients are at risk of premature death. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 615373 PMID 23768516 ↗ |
| 疾病關聯 | 涉及 PRDM16 的染色體異常，包括 t(1;3)(p36;q21) 互惠易位，曾見於骨髓增生不良症候群（MDS）與急性骨髓性白血病（AML）。來源另指出，isoform 4 特異性表現於成人 T 細胞白血病。 | 含實驗來源 | 證據與來源A chromosomal aberration involving PRDM16 is found in myelodysplastic syndrome (MDS) and acute myeloid leukemia (AML). Reciprocal translocation t(1;3)(p36;q21). Isoform 4 is specifically expressed in adult T-cell leukemia PMID 11050005 ↗ · PMID 12557231 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTGTGTGGCTGCTTCTGGACTCAAGGAGGAGGAGAGAGA40TTCCGCGAGCCGACACCATGCGATCCAAGGCGAGGGCGAG80GAAGCTAGCCAAAAGTGACGGTGACGTTGTAAATAATATG120TATGAGCCCAACCGGGACCTGCTGGCCAGCCACAGCGCGG160AGGACGAGGCCGAGGACAGTGCCATGTCGCCCATCCCCGT200GGGGCCACCGTCCCCCTTCCCCACCAGCGAGGACTTCACC240CCCAAGGAGGGCTCGCCGTACGAGGCCCCTGTCTACATTC280CTGAAGACATTCCGATCCCAGCAGACTTCGAGCTCCGAGA320GTCCTCCATCCCAGGGGCTGGCCTGGGGGTCTGGGCCAAG360AGGAAGATGGAAGCCGGGGAGAGGCTGGGCCCCTGCGTGG400TGGTGCCCCGGGCGGCGGCAAAGGAGACAGACTTCGGATG440GGAGCAAATACTGACGGACGTGGAAGTGTCGCCCCAGGAA480GGCTGCATCACAAAGATCTCCGAAGACCTGGGCAGTGAGA520AGTTCTGCGTGGATGCAAATCAGGCGGGGGCTGGCAGCTG560GCTCAAGTACATCCGTGTGGCGTGCTCCTGCGATGACCAG600AACCTCACCATGTGTCAGATCAGTGAGCAGATTTACTATA640AAGTCATTAAGGACATTGAGCCAGGTGAGGAGCTGCTGGT680GCACGTGAAGGAAGGCGTCTACCCCCTGGGCACAGTGCCG720CCCGGCCTGGACGAGGAGCCCACGTTCCGCTGTGACGAGT760GTGACGAACTCTTCCAGTCCAAGCTGGACCTGCGGCGCCA800TAAGAAGTACACGTGTGGCTCAGTGGGGGCTGCGCTCTAC840GAGGGCCTGGCTGAGGAGCTCAAGCCCGAGGGCCTTGGCG880GTGGCAGCGGCCAAGCCCACGAGTGCAAGGACTGCGAGCG920GATGTTCCCCAACAAGTACAGCCTGGAGCAGCACATGGTC960cDNA 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。