基因總覽
SCN2A(sodium voltage-gated channel alpha subunit 2)是蛋白質編碼基因,產物屬於 sodium channel 家族的 Nav1.2/SCN2A 次家族。其蛋白質為大型 α 次單元,具有多次穿膜結構,位於細胞膜。作為電壓依賴性鈉離子通道的主要次單元,它構成通道的核心部分;此蛋白質也可與較小的 β 次單元形成異寡聚體。這些特性使 SCN2A 產物成為可興奮細胞膜上鈉離子通道組成的重要部分。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000375437 ★ | 165,239,414–165,392,304 | 27 |
| ENST00000636071 | 165,239,401–165,392,310 | 28 |
| ENST00001113291 | 165,239,401–165,296,685 | 2 |
| ENST00001137817 | 165,239,401–165,392,310 | 27 |
| ENST00001137818 | 165,239,401–165,392,310 | 27 |
| ENST00000424833 | 165,239,402–165,315,604 | 11 |
| ENST00000631182 | 165,239,414–165,392,304 | 27 |
| ENST00000636985 | 165,239,445–165,392,310 | 27 |
| ENST00000637266 | 165,241,060–165,392,310 | 27 |
| ENST00000283256 | 165,294,031–165,392,310 | 27 |
| ENST00000486878 | 165,307,921–165,310,745 | 4 |
顯示 11/11 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
SCN2A 產物調節可興奮膜對鈉離子的通透性。膜兩側的電位差改變時,通道蛋白可在開啟與關閉構形間轉換;開啟時形成具鈉離子選擇性的通道,使 Na(+) 順著其電化學梯度通過膜。這種依膜電位變化而調控的通透性,是來源所述的主要分子功能。
此通道的離子移動方向符合電化學梯度,而來源以 Na(+) 由膜內側至外側相等表示其活性反應式。資料並未在此處進一步界定特定細胞中的通量大小或調控條件,因此不宜由此推論額外的離子運輸特性。
此外,SCN2A 被認為與海馬體 sharp wave ripples(SPW-R)期間的 replay 調節有關;該活動與記憶重要相關。這項描述標註為 By similarity,表示其依相似性推定,並非在此來源中以直接證據確立的功能。來源未提供其如何調節 replay 的具體分子步驟,故此關聯應保留為推定性描述。
Promoter 與基因調控
>SCN2A ENST00000375437 GRCh38 chr2:165238414-165239514 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 CAAATCTGACAAAGACAGTATTTCAGACCCGTTTAAGACCTAGAACTCACCATGAGTTCTAAAATTGGTT CTCAGCACCATGGACAGCGTTACTGCAATAGGAAATTAAAGATCGATTTGGCCCCAAATTAAAATGGTGT TGTAAAAAAGTGGGAGAAAAAAAATGCCTATCCTTTTACTTCAAATTTTAAAAAAATGATCCTGGCCTTC ACAACTGTTCATAAGAAGAATAATTAATTAAACAAACATATATTGAGAACATCATATGCTCAGTAAAACT TTGATTCTATAAATGGTGTCATTTACCAAATGGATTCTTTTGACAATTTAATTTTCTCTTATCTCTCTAA GAAGATGTAACTACACACTATAGTATACTACTACAATTATCAAATTTCATGTTGCATGTAACTTGTCGTC TGTATTTTTGTAGTTAGATTAGATTAACTAAAGATTTTTCAAGTTTGCCTTTAAGTCATTTAATTTTCCT GCCTTATCTTTAACCTTTCAACATTCCTCCAAACAATAGCAACACAAGTGTTATGTGTTAACTTCTCTAG TGACAAAAACTTATACTTCTCCACAAAGAGATGTGATGTTCATTATCAATAAGCTTGACATCTAAAATTG TTTTATAGGAGATACATATTACTTTTTCAGATGGTATATAAAGTTAAATAAATCTTAAGTTTTCAATGAT GGGAAAAGCTTCCATTTAGTTTAAACATAATGTAAAGAAATTTGAATCCCCAAAATAGAATTATAATTCT AAAAATTCATACTATAATTCTTCTTAAATGTTTAAATTACAGTTAATTAAAGTAGTTGATTTCAAATAGA GTGGAATTATGGGCTGTACATCATTTAATTTTATGTGCTGACTGCTACATAGCCAAAGGAACGTGAATTA AGATGGTTCCACTTTTGACCAGGAGATGGAGCTGTCATGTAAGATGCTGCCTTTATTTATTTATTTTTCT AATTTAGCATGCTGTTTTCTAACAGACATTGGGTACCATCGAATGACTGTCAGAACAGAAAGCTAAGGCA AAGGAGGGAGGATGCTGTGGTCATCCTTTCTTGTTTTTTTCTTCTTTAATG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SCN2A_2 ↗ | 2:165,239,445 | 正股 | 165,239,396–165,239,455 |
| SCN2A_1 ↗ | 2:165,294,055 | 正股 | 165,294,006–165,294,065 |
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
ENSR2_86T6M5 · open_chromatin_region · 165238405–165238572 · regulatory
ENSR2_86T6ML · promoter · 165239239–165239455 · regulatory
ENSR2_53FTD7Z · CTCF_binding_site · 165239338–165239359 · regulatory
· motif · 165239340–165239356 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:2005 aa
SCN2A 蛋白質長 2005 個胺基酸,具有四個重複區域;每個區域均註記有 S1 至 S6 螺旋型跨膜區段。資料亦標示胞質側與細胞外區域,呈現多次穿膜拓樸。此蛋白質屬於 sodium channel 家族中的 Nav1.2/SCN2A 次家族。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SCN2A 蛋白質位於細胞膜,屬多次穿膜蛋白。 來源未提供其在不同條件下移動或定位改變的資訊。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
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
- CALM3P62158 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- ELAVL3Q14576 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SCN2BO60939 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
SCN2A 的大型 α 次單元可與較小的 β 次單元形成異寡聚體;與 SCN2B 或 SCN4B 的異寡聚體以雙硫鍵連結,與 SCN1B 或 SCN3B 的組合則為非共價連結。另有資料記載其與 NEDD4L、CALM 及 TMEM233 互作,也與數種 conotoxin 及蜘蛛毒素互作;來源未將這些毒素互作描述為複合體組成。
疾病與遺傳關聯
影響 SCN2A 的變異與多種疾病相關。常染色體顯性良性家族性嬰兒癲癇 3 型(BFIS3)通常在出生後第一年出現無發燒的群發性癲癇,且無神經後遺症;發育性與癲癇性腦病 11 型(DEE11)則可於新生兒或嬰兒期出現難治性癲癇,並伴隨神經發育遲緩及持續性神經異常。另有 SCN2A 缺陷與 GEFS+ 及自閉症類群障礙(ASD)的關聯報告。來源指出,鈉通道功能增益變異似與神經元興奮性增加及嬰兒癲癇相關;功能缺失變異則與神經元興奮性降低及 ASD 相關,但此處描述為關聯。SCN2A 變異也可致常染色體顯性 episodic ataxia 9,表現包括陣發性共濟失調及早發癲癇,發作持續時間不一。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SCN2A 產物依膜電位差在開啟與關閉構形間轉換,形成具鈉離子選擇性的通道,使 Na(+) 順著電化學梯度通過可興奮膜。另有相似性推定指出,它可能參與與記憶重要相關的海馬體 sharp wave ripples(SPW-R)期間 replay 的調節。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mediates the voltage-dependent sodium ion permeability of excitable membranes. Assuming opened or closed conformations in response to the voltage difference across the membrane, the protein forms a sodium-selective channel through which Na(+) ions may pass in accordance with their electrochemical gradient. Implicated in the regulation of hippocampal replay occurring within sharp wave ripples (SPW-R) important for memory (By similarity) PMID 1325650 ↗ · PMID 17021166 ↗ · PMID 28256214 ↗ · PMID 29844171 ↗ |
| 分子活性 | Na(+)(in) = Na(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | SCN2A 的大型 α 次單元與較小 β 次單元形成異寡聚體;與 SCN2B 或 SCN4B 的連結為雙硫鍵,與 SCN1B 或 SCN3B 則為非共價連結。另記載其與 NEDD4L、CALM、TMEM233 及 conotoxin GVIIJ、KIIIA、蜘蛛 beta/delta-theraphotoxin-Pre1a、protoxin-II 互作。 | 含實驗來源 | 證據與來源Heterooligomer of a large alpha subunit and a smaller beta subunit. Heterooligomer with SCN2B or SCN4B; disulfide-linked. Heterooligomer with SCN1B or SCN3B; non-covalently linked. Interacts with NEDD4L. Interacts with CALM. Interacts with TMEM233. Interacts with the conotoxin GVIIJ. Interacts with the spider beta/delta-theraphotoxin-Pre1a. Interacts with the conotoxin KIIIA. Interacts with the spider protoxin-II PMID 24297919 ↗ · PMID 24497506 ↗ · PMID 28428547 ↗ · PMID 30765605 ↗ · PMID 37117223 ↗ |
| 細胞定位 | SCN2A 蛋白質定位於細胞膜,並屬於多次穿膜蛋白。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | 影響 SCN2A 的變異可致良性家族性嬰兒癲癇 3 型(BFIS3),此病為常染色體顯性遺傳,通常在第一年出現無發燒的群發性癲癇,且不留神經後遺症。 | 含實驗來源 | 證據與來源Seizures, benign familial infantile, 3 BFIS3 A form of benign familial infantile epilepsy, a neurologic disorder characterized by afebrile seizures occurring in clusters during the first year of life, without neurologic sequelae. BFIS3 inheritance is autosomal dominant. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 607745 PMID 11371648 ↗ · PMID 12243921 ↗ · PMID 15048894 ↗ · PMID 16417554 ↗ · PMID 17021166 ↗ · PMID 17386050 ↗ · PMID 18479388 ↗ · PMID 20371507 ↗ · PMID 22612257 ↗ · PMID 23360469 ↗ · PMID 23758435 ↗ · PMID 25982755 ↗ · PMID 26291284 ↗ · PMID 29844171 ↗ · PMID 30144217 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCN2A 的變異可致常染色體顯性發育性與癲癇性腦病 11 型(DEE11)。患者於新生兒或嬰兒期出現難治性癲癇,並有神經發育遲緩及持續神經異常;病程可能進展為 West syndrome,伴隨成群強直痙攣、精神運動發展停滯及腦電圖高幅失律。 | 含實驗來源 | 證據與來源Developmental and epileptic encephalopathy 11 DEE11 An autosomal dominant seizure disorder characterized by neonatal or infantile onset of refractory seizures with resultant delayed neurologic development and persistent neurologic abnormalities. Patients may progress to West syndrome, which is characterized by tonic spasms with clustering, arrest of psychomotor development, and hypsarrhythmia on EEG. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613721 PMID 19783390 ↗ · PMID 19786696 ↗ · PMID 20956790 ↗ · PMID 22677033 ↗ · PMID 23033978 ↗ · PMID 23195492 ↗ · PMID 23550958 ↗ · PMID 23662938 ↗ · PMID 23708187 ↗ · PMID 23935176 ↗ · PMID 23988467 ↗ · PMID 24463883 ↗ · PMID 24579881 ↗ · PMID 24659627 ↗ · PMID 24710820 ↗ · PMID 25457084 ↗ · PMID 25459969 ↗ · PMID 25772804 ↗ · PMID 25818041 ↗ · PMID 26138355 ↗ · PMID 26291284 ↗ · PMID 26993267 ↗ · PMID 27864847 ↗ · PMID 29625812 ↗ · PMID 29844171 ↗ · PMID 30144217 ↗ · PMID 30415926 ↗ |
| 疾病關聯 | SCN2A 缺陷與遺傳性發燒相關癲癇加(GEFS+)有關。這是一種家族性常染色體顯性癲癇症候群,屬發燒性癲癇的臨床亞型,特徵包括六歲後仍頻繁發作,以及後續出現多種類型的癲癇。 | 含實驗來源 | 證據與來源Defects in SCN2A are associated with genetic epilepsy with febrile seizures plus (GEFS+), a familial autosomal dominant epilepsy syndrome, a clinical subset of febrile seizures, characterized by frequent episodes after 6 years of age and various types of subsequent epilepsy PMID 29635106 ↗ |
| 疾病關聯 | SCN2A 缺陷與自閉症類群障礙(ASD)相關。來源指出,造成鈉通道功能增益及神經元興奮性增加的變異似與嬰兒癲癇相關;造成通道功能缺失及神經元興奮性降低的變異則與 ASD 相關,描述保留為關聯而非因果定論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Defects in SCN2A are associated with autism spectrum disorders (ASD). It seems that mutations resulting in sodium channel gain of function and increased neuron excitability lead to infantile seizures, whereas variants resulting in sodium channel loss of function and decrease neuron excitability are associated with ASD PMID 28256214 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCN2A 的變異可致常染色體顯性 episodic ataxia 9(EA9),症狀可包括幼年發作的陣發性共濟失調、早發癲癇、行走困難、暈眩、口齒不清、頭痛、嘔吐與疼痛。發作可持續數分鐘至數小時,也有持續數天至數週的報告;部分患者有輕度發展、語言或智力障礙,或自閉特徵。 | 含實驗來源 | 證據與來源Episodic ataxia 9 EA9 An autosomal dominant neurologic disorder characterized by episodic ataxia manifesting in the first years of life, early-onset seizures, difficulty walking, dizziness, slurred speech, headache, vomiting, and pain. The duration of ataxic episodes is heterogeneous. Most patients show episodes lasting minutes to maximum several hours, but periods lasting days up to weeks have been reported. Some patients have mildly delayed development with speech delay and/or autistic features or mildly impaired intellectual development. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 618924 PMID 26645390 ↗ · PMID 27159988 ↗ · PMID 27328862 ↗ · PMID 28065826 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AACAGACATTGGGTACCATCGAATGACTGTCAGAACAGAA40AGCTAAGGCAAAGGAGGGAGGATGCTGTGGTCATCCTTTC80TTGTTTTTTTCTTCTTTAATGAGGATAGAGCACATGTGAG120ATTTTACTTTCTACTCCAGTAAAAATTCTGAAGAATTGCA160TTGGAGACTGTTATATTCAACACATACGTGGATTCTGTGT200TATGATTTACATTTTTCTTTATTTCAGCACTTTCTTATGC240AAGGAGCTAAACAGTGATTAAAGGAGCAGGATGAAAAGAT280GGCACAGTCAGTGCTGGTACCGCCAGGACCTGACAGCTTC320CGCTTCTTTACCAGGGAATCCCTTGCTGCTATTGAACAAC360GCATTGCAGAAGAGAAAGCTAAGAGACCCAAACAGGAACG400CAAGGATGAGGATGATGAAAATGGCCCAAAGCCAAACAGT440GACTTGGAAGCAGGAAAATCTCTTCCATTTATTTATGGAG480ACATTCCTCCAGAGATGGTGTCAGTGCCCCTGGAGGATCT520GGACCCCTACTATATCAATAAGAAAACGTTTATAGTATTG560AATAAAGGGAAAGCAATCTCTCGATTCAGTGCCACCCCTG600CCCTTTACATTTTAACTCCCTTCAACCCTATTAGAAAATT640AGCTATTAAGATTTTGGTACATTCTTTATTCAATATGCTC680ATTATGTGCACGATTCTTACCAACTGTGTATTTATGACCA720TGAGTAACCCTCCAGACTGGACAAAGAATGTGGAGTATAC760CTTTACAGGAATTTATACTTTTGAATCACTTATTAAAATA800CTTGCAAGGGGCTTTTGTTTAGAAGATTTCACATTTTTAC840GGGATCCATGGAATTGGTTGGATTTCACAGTCATTACTTT880TGCATATGTGACAGAGTTTGTGGACCTGGGCAATGTCTCA920GCGTTGAGAACATTCAGAGTTCTCCGAGCATTGAAAACAA960cDNA 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。