基因總覽
RYR2 是蛋白質編碼基因,產物為 ryanodine receptor 2,屬於 ryanodine receptor 家族中的 RYR2 subfamily。此蛋白質是多次穿膜蛋白,主要部分位於細胞質側,並嵌入肌漿網膜。其通道特性使它能參與細胞內鈣離子調控;在心臟中,這項基本性質與心肌收縮及胚胎心臟發育相關。RYR2 的蛋白質架構包含多個已註記的結構域與重複區,並具有跨膜區段。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000366574 ★ | 237,042,184–237,833,988 | 105 |
| ENST00000659194 | 237,042,184–237,833,988 | 105 |
| ENST00000660292 | 237,042,184–237,833,988 | 106 |
| ENST00000661330 | 237,042,184–237,833,988 | 106 |
| ENST00000714018 | 237,042,184–237,833,988 | 102 |
| ENST00000714019 | 237,042,184–237,833,988 | 103 |
| ENST00000714021 | 237,042,184–237,833,988 | 106 |
| ENST00000714022 | 237,471,174–237,833,988 | 89 |
顯示 8/8 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
ryanodine receptor 2 是受細胞質 Ca(2+) 活化的鈣離子通道,將肌漿網中的 Ca(2+) 釋放至細胞質。這項釋放作用是心肌收縮的重要觸發環節,也使 RYR2 成為細胞鈣離子恆定所需的因子。其功能並非單純開啟通道:在心肌細胞中,CACNA1C 這類 L 型鈣離子通道活化後,細胞質 Ca(2+) 濃度上升,進而觸發 RYR2 介導的鈣離子釋放。這種由細胞質鈣離子變化引發的釋放,將膜通道活動與心肌收縮連結起來。
RYR2 通道也與心臟發育有關,來源指出它是胚胎心臟發育所需的因子。除心肌收縮外,其鈣離子調控功能因此涉及細胞層級的鈣離子恆定與心臟發育。來源亦指出,異常的通道活化可能導致心律不整,顯示鈣離子釋放活動失常與心臟電生理異常相關;但此處並未進一步界定異常活化的具體形式或機制。
通道活性會受到分子組成影響。RYR2 可與 RYR3 形成異源四聚體,並由此調節鈣離子通道活性。這項調控顯示,RYR2 的作用不只取決於其本身作為鈣離子通道的性質,也會隨其組成的複合形式而變化。整體來說,RYR2 透過肌漿網至細胞質的 Ca(2+) 釋放,支援心肌收縮及細胞鈣離子恆定,並參與胚胎心臟發育;若通道活化異常,則可能與心律不整相關。
Promoter 與基因調控
>RYR2 ENST00000366574 GRCh38 chr1:237041184-237042284 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 TGTAAGATGTAGGTAAACGGACGCAAAAATCCTTGTTTTACAATGTCTGCATCTCCGTAGTACTGACATT TGAAAACTTTACTTTGCACATACTTATTTTAAGTACGATAAATGAAAGCGCTGTGGACTAGGAACAAGAG ACAAATTGCTTTCTTGTCCAAATTGTCTCAGACCCTGTATTTTCTTAGTCATAGCCGTTTGTTAAGTAGG CATTTGGTAGACTATTGCATGGAGGATTGCGAGAGCAAGATATTACTATCTGCGGTGGAATGCTCGAATT TCTTCTCTCAGCAAGGATAATGGGTAGCACAGTCTGACTTTAGACCCATCCAGTGGTTCAGACTTATAGA TAGTATCCCATACTTTACCGCAATTCCTTGTTGAATTAAGGCTTGCACTTCGAATACAGACTACACACTT CTGGGTCTGTCTTGTACCACATTGTCTGGCATAGGCGCTCACTGTATATTTGTTGAATGTTAAAGTTCTG TGCACCAAAACCGTGCACTTTGCATCGATTATCTGCGAAAAGCATGGTACACTAAAACTAGATCTTGAAG AATTCCCATTTGATCATGAATAGAGGTAATCCACGTTTAAAATACCAGGTGTTGCGTAATCTCTACTTGG AGATTAGCCACCCCGTGCGCCCAGGTGAAAGATATCATTCTTCCGTGCGATCCGAAGTGCCGTGGAAGTT AGTGCCCTAGCCCAGTCCAGGAGGAAGGGGCGTCGTGCCGGCGGTTTTAAGCTCGGAAGGGGCAGGGGAA TGAGCCCAGGGACCCCAGCGGGGCGCAGGTAGGAGGCTGTGCGCTCGCCGGGTGCGCTCCGGCCCCGATT CCCAGCGCAGCCAGTAAGTGGCGCTGGGCCTCGGGTTTGGCGGCCCGGAGGAGCGGGCTGCGGATTACCT GCAGCAGCGGGGAGCCGCCGAGCTCCTCCCCGCCCGCCCCCACACCCCACCCCCACCGCTGCACTAACCC CGGCTCAGCTGGCTCCGCGCACTTGCTCGGAGGAGCCGGGGCCGAGCGGACCGCCGGCTGCAGGCAGCGA GCGCGGCTGGGCTGCGGGGCTGCTTCCCCGCGTCCTCCGGGCCCGGGCCGC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| RYR2_1 ↗ | 1:237,042,184 | 正股 | 237,042,135–237,042,194 |
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_95H4BJ · promoter · 237041694–237042194 · regulatory
ENSR1_CTJ47 · enhancer · 237042195–237043739 · regulatory
ENSR1_543QD5R · CTCF_binding_site · 237042446–237042467 · regulatory
ENSR1_B3Q36M · enhancer · 237044300–237044858 · regulatory
ENSR1_88Z6P4 · enhancer · 237045337–237045579 · regulatory
· motif · 237041794–237041803 · motif
· motif · 237041794–237041803 · motif
· motif · 237042448–237042464 · motif
· motif · 237045442–237045451 · motif
來源指出 RYR2 受 TGFB1 調控,但未提供調控方向、作用條件或具體機制。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:4967 aa
ryanodine receptor 2 長 4,967 個胺基酸,屬於 ryanodine receptor 家族的 RYR2 subfamily。其大部分序列位於細胞質側;C 端區域包含多個螺旋型跨膜區段。蛋白質註解列出 MIR 1–5、B30.2/SPRY 1–3,以及數個重複區;另有多段被註記為無序區。CALM 互作區域位於胺基酸 3581–3610。
蛋白質三維結構
細胞內定位
RYR2 是肌漿網膜上的多次穿膜蛋白。 來源未提供其定位隨條件改變或異構型間差異的資訊。
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。
更多交互作用夥伴 · 已取得 3 個夥伴
- FKBP1AP62942 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FKBP1BP68106 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- MDM2Q00987 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
RYR2 可形成同源四聚體,也可與 RYR1 或 RYR3 形成異源四聚體;後兩者的資訊標示為相似性推論。它與 FKBP1A、FKBP1B、CALM、S100A1 等蛋白質互作,其中 FKBP1A、FKBP1B 可能穩定通道的關閉狀態並防止 Ca(2+) 洩漏,而 CALM 與 S100A1 可調節通道活性。RYR2 也被發現與 FKBP1B、PKA catalytic subunit、PRKAR2A、AKAP6、PP2A 及 PP1 同處一複合體,並與其中部分成員直接互作。另有與 SELENON、PKD2 的互作記載;PKD2 經由 N 端互作並調節 RYR2 通道活性,此項及心肌中的 FSD2、CMYA5 複合體資訊均標示為相似性推論。
疾病與遺傳關聯
RYR2 變異與兒茶酚胺敏感性多形性心室心搏過速 1(CPVT1)相關,來源指出該病由影響此基因的變異所致,遺傳方式為體染色體顯性。患者可能在身體活動或情緒壓力後出現暈厥、癲癇發作或猝死;其特徵包括壓力誘發的雙向性心室心搏過速,並可能進展為心跳停止及猝死。此疾病可伴隨心房功能障礙及/或擴張型心肌病。
另一項相關疾病為心臟 ryanodine receptor 鈣離子釋放缺乏症候群(VACRDS),同樣被描述為由影響 RYR2 的變異所致、體染色體顯性遺傳的心律不整疾病。患者可能發生暈厥、心跳停止或意外猝死,常與體力活動或急性情緒壓力有關;存活者可出現多形性心室心搏過速及心室顫動。與典型兒茶酚胺敏感性心室心搏過速不同,此病的心律不整無法透過運動壓力測試或腎上腺素挑戰重現。
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 | ryanodine receptor 2 是受細胞質鈣離子活化的通道,負責將肌漿網中的 Ca(2+) 釋放到細胞質,並參與心肌收縮、細胞鈣離子恆定及胚胎心臟發育。在心肌細胞中,CACNA1C 活化所致的細胞質 Ca(2+) 上升會觸發該釋放;與 RYR3 形成異源四聚體可調節通道活性。通道異常活化可能導致心律不整。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytosolic calcium-activated calcium channel that mediates the release of Ca(2+) from the sarcoplasmic reticulum into the cytosol and thereby plays a key role in triggering cardiac muscle contraction. Aberrant channel activation can lead to cardiac arrhythmia. In cardiac myocytes, calcium release is triggered by increased Ca(2+) cytosolic levels due to activation of the L-type calcium channel CACNA1C. The calcium channel activity is modulated by formation of heterotetramers with RYR3. Required for cellular calcium ion homeostasis. Required for embryonic heart development PMID 10830164 ↗ · PMID 17984046 ↗ · PMID 20056922 ↗ · PMID 27733687 ↗ · PMID 33536282 ↗ |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | RYR2 可形成同源四聚體,也可與 RYR1、RYR3 形成異源四聚體,後者為相似性推論。它與 FKBP1A、FKBP1B 的互作可能穩定關閉狀態並防止 Ca(2+) 洩漏;與 CALM、S100A1 的互作可調節通道活性。RYR2 亦見於含 FKBP1B、PKA catalytic subunit、PRKAR2A、AKAP6、PP2A、PP1 的複合體,並與 FKBP1B、PKA、PP1、PP2A 直接互作。另有 SELENON、PKD2 互作及心肌 FSD2、CMYA5 複合體的相似性推論;PKD2 經 N 端互作並調節通道活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homotetramer. Can also form heterotetramers with RYR1 and RYR3 (By similarity). Interacts with FKBP1A and FKBP1B; these interactions may stabilize the channel in its closed state and prevent Ca(2+) leaks. Interacts with CALM and S100A1; these interactions regulate channel activity. Identified in a complex composed of RYR2, FKBP1B, PKA catalytic subunit, PRKAR2A, AKAP6, and the protein phosphatases PP2A and PP1. Interacts directly with FKBP1B, PKA, PP1 and PP2A. Interacts with SELENON (By similarity). In cardiac muscles, identified in a complex, composed of FSD2, CMYA5 and RYR2 (By similarity). Interacts with PKD2 (via N-terminus); regulates RYR2 channel activity (By similarity) PMID 10830164 ↗ · PMID 18650434 ↗ |
| 細胞定位 | RYR2 是位於肌漿網膜的多次穿膜蛋白。 | 含實驗來源 | |
| 調控 | By TGFB1 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | RYR2 變異可導致兒茶酚胺敏感性多形性心室心搏過速 1(CPVT1),此病為體染色體顯性遺傳,可伴隨心房功能障礙及/或擴張型心肌病。其特徵是壓力誘發的雙向性心室心搏過速,可能進展為心跳停止及猝死;患者可在身體活動或情緒壓力後反覆暈厥、癲癇發作或猝死。 | 含實驗來源 | 證據與來源Ventricular tachycardia, catecholaminergic polymorphic, 1, with or without atrial dysfunction and/or dilated cardiomyopathy CPVT1 An arrhythmogenic disorder characterized by stress-induced, bidirectional ventricular tachycardia that may degenerate into cardiac arrest and cause sudden death. Patients present with recurrent syncope, seizures, or sudden death after physical activity or emotional stress. CPVT1 inheritance is autosomal dominant. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 604772 PMID 11157710 ↗ · PMID 11159936 ↗ · PMID 11208676 ↗ · PMID 12093772 ↗ · PMID 12106942 ↗ · PMID 14571276 ↗ · PMID 15046072 ↗ · PMID 15046073 ↗ · PMID 15466642 ↗ · PMID 15544015 ↗ · PMID 16188589 ↗ · PMID 24793461 ↗ · PMID 25372681 ↗ · PMID 27733687 ↗ |
| 疾病關聯 | RYR2 變異可導致心臟 ryanodine receptor 鈣離子釋放缺乏症候群(VACRDS),為體染色體顯性遺傳的心律不整疾病。暈厥、心跳停止及意外猝死常與體力活動或急性情緒壓力有關;存活者可出現多形性心室心搏過速及心室顫動。不同於典型兒茶酚胺敏感性心室心搏過速,此病的心律不整無法由運動壓力測試或腎上腺素挑戰重現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Ventricular arrhythmias due to cardiac ryanodine receptor calcium release deficiency syndrome VACRDS An autosomal dominant arrhythmogenic disorder characterized by syncope, cardiac arrest and/or sudden unexpected death, often in association with physical exertion or acute emotional stress. Patients who survive manifest polymorphic ventricular tachycardia and ventricular fibrillation. Unlike typical catecholaminergic ventricular tachycardia, arrhythmias are not reproducible on exercise stress testing or adrenaline challenge. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 115000 PMID 12093772 ↗ · PMID 17984046 ↗ · PMID 33536282 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ACTTGCTCGGAGGAGCCGGGGCCGAGCGGACCGCCGGCTG40CAGGCAGCGAGCGCGGCTGGGCTGCGGGGCTGCTTCCCCG80CGTCCTCCGGGCCCGGGCCGCCCTCCTCCCGCACAGTGCG120GAGCAGGGAGGCCCCGCGCCTCGACCACCCGCGCCCGAGC160GTCCGCGCCTCCTCCTCCGCTCTGCAGGCGGGGACCGCCC200GGCGCTCGGCACCCGGCAGCGCGGCCCCCTCCAGCCCCCG240GCTCCCGGCAGCAGAAGCAGAAGGCAGCGCCAGGGGCCGC280CGCCGCCGCCGAGCTCCGCGGGGCTCGGGAGCCGGCCCCG320GCGAGGAGGCGCGGAACCATGGCCGATGGGGGCGAGGGCG360AAGACGAGATCCAGTTCCTGCGAACTGATGATGAAGTGGT400TCTGCAGTGCACCGCAACCATCCACAAAGAACAACAGAAG440CTATGCTTGGCAGCAGAAGGATTTGGCAACAGACTTTGTT480TCTTGGAGTCCACTTCCAATTCCAAGAATGTGCCCCCAGA520CCTCTCCATCTGCACCTTTGTGCTGGAGCAGTCCCTCTCT560GTCCGGGCGCTGCAGGAGATGCTGGCTAACACCGTGGAGA600AATCAGAAGGGCAAGTTGATGTGGAAAAATGGAAATTCAT640GATGAAGACTGCTCAAGGTGGTGGTCATCGAACACTCCTC680TACGGACATGCCATATTGCTGCGCCATTCCTATAGTGGCA720TGTATCTGTGCTGCCTGTCCACCTCCCGGTCTTCAACTGA760TAAGCTGGCTTTTGATGTTGGCTTGCAAGAGGACACCACA800GGGGAGGCTTGTTGGTGGACCATACACCCTGCCTCTAAGC840AGCGATCAGAAGGAGAAAAAGTACGAGTTGGAGATGACCT880CATCTTAGTTAGCGTGTCCTCTGAAAGGTACTTGCACTTG920TCTTATGGCAACGGCAGCTTACACGTGGATGCCGCTTTCC960cDNA 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。