基因總覽
SCN8A 是蛋白質編碼基因,正式名稱為 sodium voltage-gated channel alpha subunit 8。其產物屬於 sodium channel 家族的 Nav1.6/SCN8A 次家族,是電壓閘控鈉離子通道複合體中的孔道形成 α 次單元。這類通道能因膜兩側電位差而在開啟與關閉構形間轉換,使鈉離子選擇性通過。SCN8A 蛋白質為多次穿膜蛋白,結構包含四個重複區段,各區段具有多個跨膜螺旋。此基因產物的主要角色與神經元興奮性相關;來源也提及其在非神經細胞中較具特異性表現的可能性。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000627620 ★ | 51,591,233–51,812,864 | 27 |
| ENST00000546961 | 51,590,266–51,662,820 | 2 |
| ENST00000667214 | 51,590,874–51,724,303 | 12 |
| ENST00000662684 | 51,590,874–51,812,864 | 27 |
| ENST00000638820 | 51,590,874–51,723,140 | 12 |
| ENST00000668547 | 51,591,233–51,812,864 | 26 |
| ENST00000354534 | 51,591,233–51,812,864 | 27 |
| ENST00000545061 | 51,591,233–51,812,864 | 26 |
| ENST00000355133 | 51,662,818–51,807,429 | 25 |
| ENST00000599343 | 51,662,818–51,807,429 | 26 |
| ENST00000551216 | 51,686,423–51,745,948 | 10 |
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
SCN8A 所編碼的 α 次單元構成電壓閘控鈉離子通道的離子通透孔道。膜兩側的電位差改變時,通道可在開啟與關閉構形間轉換;開啟後,鈉離子沿電化學梯度選擇性通過。這項電流活動使通道能參與神經元電訊號的產生與傳遞。
在神經元中,SCN8A 透過調節動作電位的閾值及傳播,影響神經元興奮性。閾值調節關係到神經元啟動動作電位的條件,而傳播則涉及訊號沿細胞延伸部分傳行;來源支持其參與這兩方面,但未進一步限定不同情境下的效應方向或幅度。酵素活性註記以 Na⁺(in) = Na⁺(out) 表示鈉離子進出兩側的關係。
來源另指出,SCN8A 在非神經細胞中較具特異性表現,並提出它可能參與胞內區室釋放鈉離子,也可能參與 podosome 的形成調控,以及巨噬細胞的黏附與移動。這些描述屬於可能的作用,與其在神經元中調節電訊號的功能有所不同;現有資料未提供足以進一步界定這些非神經細胞作用機制的細節。
Promoter 與基因調控
>SCN8A ENST00000627620 GRCh38 chr12:51590233-51591333 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 TTTATAAGGTTGCTACTGTGACTGTTTCCTTTTACAGACGAGAACACTGAGGTTTGGAGAGGTTGTTACA CCCTTTTTCCCTCTTGTGATTGGTGGTAGGAAAATATTAAGTAGAGGAGAGACACAGTAAAGTGCCAAGA GCTCTGGCACTCATTACCTAGATCCTCGCGAGGGTGGAGTGAGCGGTCGAAATGCTCATGCCTACTTTAC AGATGGACAGACTGAGGATCGGAAAGACTGAGGTGGCCTGGGGGCTGTCAGGGAGGCAGCGCCTCCCCGC TCCTGGCAGCAGGTCCCTGTGGGCTGAAACACGAGCCTCCACCTGCCGCTGATTGACTTCTCGTTTTTTC AGTGGGCCCAAGATCCTGTAAATTGAGTTCCCTGCGCTTTTGGATGTCAGAAACTTCACTGAGCGCGGCA CTGTTGGGGGGCAGGAGAAAGGTAAGACTTGGCACTGACGCGGGCCACAGAGCACGCGGGTCACCACGAC AGCTTTCGGGTCTCGCCGCCCGGCGCTGGCGAGCAGCCAGCCAGCGTCTCGCGGCGGGTCCCGGTCCTCA GCCCGCGGCCCCTCCCGGCGGCTCGGCGGGGGCGTAGTGGAGGCGGGCCCGGGGACGCTCGCTGGCGCTC CCGCGCGGCGCCCCCTGCCGGCGCCCTGTTCCCTCTTGCCCCTGATCCGCTCCCGGCGGCGCGGAGACGC GAGTCTGAGAGCCTGCGGGCGGGCGGCGCGCTGCAGGCGAGCGGGCGAGCGGGCGCGCCCTGCAGGGGTA GGTGGGCCGCGGGGGCGCGGGCGGGCGGGCGCGAAGCGCAGGGAGGGGGCGGGGGCGGTGGCAGCGGCGC TTGCGGGCCGGGGCCGGCCCGGGCAGGGGGCGCGCGCGGAGGGGTAGGCGCGGGGGCGGGGCGGGCGGGG GGCCCGGCAGTAGGGGCGCGCGCGCGGTGGCGCGCGGCGGGCGCGAGTCATCAATTATGCAAGGACTCGG GCGGTGCGGGGGGCGGGCGCGGGGAGCGCTCCAAGATGGCGCCCACCGCAGTCCCGCCCGCCGCATCCTC GGCGCCTTTGCAGTCCGGCCGCGCCTCCCGGGCCCCGCGTTAGGGCCGCCG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SCN8A_2 ↗ | 12:51,590,925 | 正股 | 51,590,876–51,590,935 |
| SCN8A_1 ↗ | 12:51,591,233 | 正股 | 51,591,184–51,591,243 |
| SCN8A_5 ↗ | 12:51,662,784 | 正股 | 51,662,735–51,662,794 |
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
ENSR12_BD8FX · promoter · 51590389–51591246 · regulatory
ENSR12_5G5M6B · CTCF_binding_site · 51590794–51590815 · regulatory
ENSR12_5G5M6M · CTCF_binding_site · 51590867–51590888 · regulatory
ENSR12_5G5M7F · CTCF_binding_site · 51591037–51591058 · regulatory
ENSR12_C7583 · enhancer · 51591247–51592729 · regulatory
ENSR12_9QGWP · enhancer · 51593522–51593802 · regulatory
· motif · 51590796–51590812 · motif
· motif · 51590815–51590828 · motif
· motif · 51590869–51590885 · motif
· motif · 51590890–51590905 · motif
· motif · 51591039–51591055 · motif
· motif · 51593874–51593885 · motif
癲癇發生後,海馬中的 SCN8A 表現上調。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1980 aa
SCN8A 蛋白質長 1,980 個胺基酸,屬於 sodium channel 家族的 Nav1.6/SCN8A 次家族。其多次穿膜結構包含四個重複區段,每個區段各有六個標示為 S1 至 S6 的跨膜螺旋;相鄰跨膜區之間分布於細胞內側或細胞外側的區域。來源中的跨膜螺旋註記採相似性證據。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SCN8A 主要位於軸突起始段,亦見於細胞膜及軸突細胞突起。 Isoform 5 則與細胞質囊泡及 podosome 相關。
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 projection, axon;Cell projection, podosome。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 20 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
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- WHRNQ9P202 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
電壓敏感性鈉離子通道可由孔道形成的 α 次單元及一種或多種 β 次單元構成。SCN1B、SCN3B 與 α 次單元為非共價結合;SCN2B、SCN4B 則以雙硫鍵共價連結。SCN8A 另有多項互作註記,包括與 FGF13、FGF14、GBG3、GBB2、SCN1B、TMEM233、NEDD4、NEDD4L 及 CALM1 的互作;其中 CALM1 的互作被註記為可調節 SCN8A 的失活速率。來源也記載其與 conotoxin GVIIJ 及 spider beta/delta-theraphotoxin-Pre1a 互作;NEDD4、NEDD4L 與 CALM1 的相關註記標為相似性推定。
疾病與遺傳關聯
影響 SCN8A 的變異與多種疾病相關。Cognitive impairment with or without cerebellar ataxia(CIAT)可見認知與動作發展明顯遲緩、注意力不足及小腦性共濟失調等表現。Developmental and epileptic encephalopathy 13(DEE13)通常在嬰兒期出現頻繁強直性發作或痙攣,並可伴隨抑制—爆發型腦電圖;嚴重表現包括早發癲癇、智能障礙、共濟失調等。Seizures, benign familial infantile, 5(BFIS5)為常染色體顯性遺傳,特徵是出生第一年內成群出現無熱性發作,且無神經後遺症。Myoclonus, familial, 2(MYOCL2)則可能由影響 SCN8A 的變異引起,為常染色體顯性、非進行性疾病,可在兒童期出現上肢局部肌陣攣,且不伴癲癇或認知障礙。
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 · 11 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SCN8A 是電壓閘控鈉離子通道的孔道形成次單元,可因膜兩側電位差改變而在開啟與關閉構形間轉換,讓鈉離子沿電化學梯度選擇性通過。此通道藉由調節動作電位閾值及傳播,參與控制神經元興奮性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Pore-forming subunit of a voltage-gated sodium channel complex assuming opened or closed conformations in response to the voltage difference across membranes and through which sodium ions selectively pass along their electrochemical gradient. Contributes to neuronal excitability by regulating action potential threshold and propagation PMID 24874546 ↗ · PMID 25239001 ↗ · PMID 25725044 ↗ · PMID 26900580 ↗ · PMID 29726066 ↗ · PMID 33245860 ↗ · PMID 36696443 ↗ · PMID 36823201 ↗ |
| 功能 | SCN8A 在非神經細胞中的表現較具特異性。來源提出它可能參與胞內區室釋放鈉離子,並可能參與 podosome 形成的調控,以及巨噬細胞的黏附與移動;這些作用以可能性描述。 | 含實驗來源 | 證據與來源More specifically expressed in non-neuronal cells, could play a role in sodium release from intracellular compartments and participate in the control of podosomes formation and macrophages adhesion and movement PMID 19136557 ↗ |
| 分子活性 | Na(+)(in) = Na(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | 電壓敏感性鈉離子通道包含孔道形成的 α 次單元,並由一種或多種 β 次單元調節。SCN1B、SCN3B 與 α 次單元非共價結合,SCN2B、SCN4B 則以雙硫鍵共價連結。SCN8A 另與 NEDD4、NEDD4L、FGF13、FGF14、GBG3、GBB2、SCN1B、TMEM233、CALM1 及兩種毒素有互作註記;CALM1 互作可調節 SCN8A 失活速率,NEDD4、NEDD4L 與 CALM1 的註記為相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源The voltage-sensitive sodium channel consists of an ion-conducting pore-forming alpha subunit regulated by one or more beta-1 (SCN1B), beta-2 (SCN2B), beta-3 (SCN3B) and/or beta-4 (SCN4B) subunits. Beta-1 (SCN1B) and beta-3 (SCN3B) are non-covalently associated with alpha, while beta-2 (SCN2B) and beta-4 (SCN4B) are covalently linked by disulfide bonds. Interacts with NEDD4 and NEDD4L (By similarity). Interacts with FGF13. Interacts with FGF14, GBG3, GBB2 and SCN1B. Interacts with TMEM233. Interacts with the conotoxin GVIIJ. Interacts with the spider beta/delta-theraphotoxin-Pre1a. Interacts with CALM1; the interaction modulates the inactivation rate of SCN8A (By similarity) PMID 15282281 ↗ · PMID 24497506 ↗ · PMID 26900580 ↗ · PMID 28428547 ↗ · PMID 33245860 ↗ · PMID 36696443 ↗ · PMID 36823201 ↗ · PMID 37117223 ↗ |
| 細胞定位 | SCN8A 是多次穿膜蛋白,定位於細胞膜及軸突細胞突起,且主要位於軸突起始段。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Cell projection, axon; Mainly localizes to the axon initial segment PMID 29726066 ↗ · PMID 36696443 ↗ · PMID 36823201 ↗ |
| 細胞定位 | Isoform 5 與細胞質囊泡及 podosome 定位相關。 | 含實驗來源 | |
| 調控 | 癲癇發生後,海馬中的 SCN8A 表現上調。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | 影響 SCN8A 的變異會造成 Cognitive impairment with or without cerebellar ataxia(CIAT)。此疾病特徵包括認知與動作發展明顯遲緩、注意力不足及小腦性共濟失調,也可能出現雙側內斜視、斜視性弱視、水平注視時無法持續的誘發性眼震、共濟失調步態、上肢辨距不良及構音障礙;肌力、肌張力與反射正常。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cognitive impairment with or without cerebellar ataxia CIAT A disorder characterized by markedly delayed cognitive and motor development, attention deficit disorder, and cerebellar ataxia. Features include bilateral esophoria, strabismatic amblyopia, unsustained gaze evoked nystagmus on horizontal gaze, ataxic gait, dysmetria in the upper limbs and dysarthria, with normal strength, tone, and reflexes. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614306 PMID 16236810 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCN8A 的變異會造成 Developmental and epileptic encephalopathy 13(DEE13)。此型癲癇常在嬰兒期以頻繁強直性發作或痙攣開始,腦電圖可見高電壓爆發與近乎平坦抑制期交替的抑制—爆發型態;患者可能進展為 West syndrome。嚴重表現包括早發發作、自閉症特徵、智能障礙、共濟失調,以及癲癇中無法解釋的猝死。 | 含實驗來源 | 證據與來源Developmental and epileptic encephalopathy 13 DEE13 A form of epilepsy characterized by frequent tonic seizures or spasms beginning in infancy with a specific EEG finding of suppression-burst patterns, characterized by high-voltage bursts alternating with almost flat suppression phases. Patients may progress to West syndrome, which is characterized by tonic spasms with clustering, arrest of psychomotor development, and hypsarrhythmia on EEG. DEE13 is a severe form consisting of early-onset seizures, features of autism, intellectual disability, ataxia, and sudden unexplained death in epilepsy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614558 PMID 22365152 ↗ · PMID 23708187 ↗ · PMID 24352161 ↗ · PMID 24874546 ↗ · PMID 24888894 ↗ · PMID 25239001 ↗ · PMID 25568300 ↗ · PMID 25725044 ↗ · PMID 25785782 ↗ · PMID 25818041 ↗ · PMID 26900580 ↗ · PMID 26993267 ↗ · PMID 27210545 ↗ · PMID 27864847 ↗ · PMID 28923014 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCN8A 的變異會造成 Seizures, benign familial infantile, 5(BFIS5)。此常染色體顯性遺傳的良性家族性嬰兒癲癇,表現為出生第一年內成群發生的無熱性發作,且不留下神經後遺症。 | 含實驗來源 | 證據與來源Seizures, benign familial infantile, 5 BFIS5 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. BFIS5 inheritance is autosomal dominant. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617080 PMID 26677014 ↗ · PMID 27210545 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCN8A 的變異可能造成 Myoclonus, familial, 2(MYOCL2)。此疾病為常染色體顯性、非進行性神經疾病,通常在生命第一個十年發病,表現為上肢局部肌陣攣,不伴隨癲癇或認知障礙。 | 含實驗來源 | 證據與來源Myoclonus, familial, 2 MYOCL2 An autosomal dominant neurologic disorder characterized by upper limb isolated myoclonus without seizures or cognitive impairment. MYOCL2 is a non-progressive disease with onset in the first decade of life. The disease may be caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 618364 PMID 29726066 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGGGAGCGCTCCAAGATGGCGCCCACCGCAGTCCCGCCCG40CCGCATCCTCGGCGCCTTTGCAGTCCGGCCGCGCCTCCCG80GGCCCCGCGTTAGGGCCGCCGCTGCCTCCCTCGCCGCCGC120CGCTGCCAGCTGACCTGTCCTGGACGCAGCATAACTAACG160AAGCTGCTGCAGGATGAGAAGATGGCAGCGCGGCTGCTTG200CACCACCAGGCCCTGATAGTTTCAAGCCTTTCACCCCTGA240GTCACTGGCAAACATTGAGAGGCGCATTGCTGAGAGCAAG280CTCAAGAAACCACCAAAGGCCGATGGCAGTCATCGGGAGG320ACGATGAGGACAGCAAGCCCAAGCCAAACAGCGACCTGGA360AGCAGGGAAGAGTTTGCCTTTCATCTACGGGGACATCCCC400CAAGGCCTGGTTGCAGTTCCCCTGGAGGACTTTGACCCAT440ACTATTTGACGCAGAAAACCTTTGTAGTATTAAACAGAGG480GAAAACTCTCTTCAGATTTAGTGCCACGCCTGCCTTGTAC520ATTTTAAGTCCTTTTAACCTGATAAGAAGAATAGCTATTA560AAATTTTGATACATTCAGTATTTAGCATGATCATTATGTG600CACTATTTTGACCAACTGTGTATTCATGACTTTTAGTAAC640CCTCCTGACTGGTCGAAGAATGTGGAGTACACGTTCACAG680GGATTTATACATTTGAATCACTAGTGAAAATCATTGCAAG720AGGTTTCTGCATAGATGGCTTTACCTTTTTACGGGACCCA760TGGAACTGGTTAGATTTCAGTGTCATCATGATGGCATATG800TGACAGAGTTTGTGGACCTGGGCAATGTCTCAGCGCTGAG840AACATTCAGGGTTCTCCGAGCTTTGAAAACTATCTCTGTA880ATTCCAGGCCTGAAGACAATTGTGGGTGCCCTGATTCAGT920CTGTGAAGAAACTGTCAGATGTGATGATCCTGACAGTGTT960cDNA 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。