基因總覽
SCNN1A 是蛋白質編碼基因,正式名稱為 sodium channel epithelial 1 subunit alpha。其產物是上皮鈉通道(ENaC)的 alpha 次單元,屬於 amiloride-sensitive sodium channel 家族的 SCNN1A 次家族。ENaC 是由 alpha、beta 與 gamma 次單元組成的異源三聚體;SCNN1A 產物是其中三種孔道形成次單元之一。這項基本組成特徵使 SCNN1A 成為認識上皮鈉通道的重要基因,但具體的離子運輸方式與生理作用見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000228916 ★ | 6,346,847–6,375,563 | 13 |
| ENST00000360168 | 6,345,124–6,375,224 | 12 |
| ENST00000540037 | 6,345,124–6,364,147 | 11 |
| ENST00000543768 | 6,345,124–6,377,359 | 13 |
| ENST00000868221 | 6,345,124–6,383,917 | 14 |
| ENST00000868222 | 6,345,124–6,377,829 | 14 |
| ENST00000868223 | 6,345,124–6,377,708 | 14 |
| ENST00000868224 | 6,345,124–6,377,695 | 13 |
| ENST00000868225 | 6,345,124–6,377,692 | 14 |
| ENST00000868226 | 6,345,124–6,377,690 | 14 |
| ENST00000868227 | 6,345,124–6,376,211 | 13 |
| ENST00000868228 | 6,345,124–6,375,563 | 13 |
顯示 12/20 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
SCNN1A 產物是上皮鈉通道(ENaC)的孔道形成次單元之一。ENaC 位於上皮組織,介導鈉離子由細胞外液經細胞頂端膜進入細胞;水會隨滲透作用而移動。這種跨膜離子運輸具有電生性,能將鈉的移動與上皮細胞的電荷變化連結起來。
在腎臟,ENaC 透過電生性鈉再吸收參與維持體內鈉平衡。此通道也對氣道表面液的穩定至關重要;氣道表面液的平衡與適當的黏液清除有關。因此,SCNN1A 所參與的通道功能涵蓋腎臟鈉恆定與呼吸道表面液調節。
來源另列有「Na(+)(in) = Na(+)(out)」的活性描述,但未在該敘述中提供額外的實驗條件或機制細節。另有資料將相關功能標示為「Not functional」,但未說明其適用情境;因此不據此推定 SCNN1A 在上述 ENaC 功能中的作用不存在。
Promoter 與基因調控
>SCNN1A ENST00000228916 GRCh38 chr12:6375463-6376563 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 CCAGGGCCTGTCTAGGCGTGTGCCATGCCCACCCTCTTCCTTTCCAGCGCTGGCCACATCCTCCCTGCAC CTTCAGTGCCTGCTTTCCCTGCCTCTTCCTGGGCTCCGGGTCTGTGTCCACAGTGTCCTGCGTGGCCCTC GCGCTGCCTCTGGTTGCCCACATTCCTGCAACTCTGTGACCACAGCAGGGGCGATTACACATTCCTGGCC TGGCAGCCAACAGTGTAAAAAAGAACAGAATGTCCTAGGGCCCCGCCTAGCCCCCAGCTTCACCTGGGCC CCTCCCGGGTCTGGACAAGGTTGGAGGGGGTGGCGAGGAATCAGCAGGAAAGAGGAGGGACCAGGAGGAG GCAGACGCATCCCACCTGAGTGCGCTGCTCCCACTTAGTGAGCGGGGAGGAGACCTGCAGAGACCTCTTC TCTCTTCTCTGCAGGGCCTGAGGGTGAGGCTGACCTGTGGGTGCCCTTGGAGGGCTGCCCACTTGCTGAG CCTCTAGCTCCTGGAAGCACACTTGGGACTCCCCCCTTGCTCTCCTTCCTGGAGACAGACTCCCTTTGGT GCTGGCTCCTTCTATTTGCCCCCACCACTGCCCCCCACCTGCCTCTACTCACTCAGTGCCCCTCCTCCAT CCCTATCTCTCTGTCCTTCGCTGTCCCTCTCTATTGTCTCCCTCTTTCTGCCCTCCTGTCCTCCCGGTTC CCCACCCAGGCCCTCTCAGCCTGGCTGGCCCCTTCTCCTTGTGTTGCCCTCCTAGCTGTGGGCTCAGGAT CCTTCTACTTGTTCAGATCTTTGCCCCTCACCTGCCATCCTGTCCCCCAGCCTCCTTGCCTGTCTGCGTC TAAAGCCCCTGCCCAGAGTCCGCCTTCTCAGGTCCAGTACTCCCAGTTCACCTGCCCTCGGGAGCCCTCC TTCCTTCGGAAAACTCCCGGCTCTGACTCCTCCTCAGCCCCTCCCCCCGCCCTGCTCACCTTTAATTGAG ATGCTAATGAGATTCCTGTCGCTTCCATCCCTGGCCGGCCAGCGGGCGGGCTCCCCAGCCAGGCCGCTGC ACCTGTCAGGTGAGGGGGAGGAGAGGTTTGGCTGCCAGATTCAACTGGAAA
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SCNN1A_3 ↗ | 12:6,362,049 | 負股 | 6,362,039–6,362,098 |
| SCNN1A_2 ↗ | 12:6,375,220 | 負股 | 6,375,210–6,375,269 |
| SCNN1A_1 ↗ | 12:6,375,450 | 負股 | 6,375,440–6,375,499 |
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_CM3T · enhancer · 6370455–6371838 · regulatory
ENSR12_53HGG2 · CTCF_binding_site · 6371126–6371147 · regulatory
ENSR12_B396B · promoter · 6374793–6375439 · regulatory
ENSR12_7D5B3 · enhancer · 6375440–6375552 · regulatory
ENSR12_94JBS · promoter · 6375553–6376053 · regulatory
ENSR12_53HHBJ · CTCF_binding_site · 6376207–6376228 · regulatory
ENSR12_94JC8 · enhancer · 6377054–6377348 · regulatory
ENSR12_7D5D8 · promoter · 6377349–6377449 · regulatory
ENSR12_94JCF · enhancer · 6377521–6378022 · regulatory
ENSR12_873Q9 · enhancer · 6380150–6380389 · regulatory
· motif · 6371128–6371144 · motif
· motif · 6372521–6372535 · motif
· motif · 6372687–6372701 · motif
· motif · 6372803–6372817 · motif
· motif · 6375607–6375617 · motif
· motif · 6376209–6376225 · motif
· motif · 6376250–6376260 · motif
· motif · 6376357–6376366 · motif
· motif · 6376396–6376405 · motif
· motif · 6376804–6376813 · motif
· motif · 6377993–6378008 · motif
· motif · 6378002–6378017 · motif
來源指出 SCNN1A 受 aldosterone 調控,但未提供調控方向、作用方式或適用條件的進一步資訊。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:669 aa
SCNN1A 產物屬於 amiloride-sensitive sodium channel 家族。蛋白質長 669 個胺基酸,具有兩段跨膜螺旋;兩段之間為大型細胞外區域,兩端則位於細胞質。第 175–243 位胺基酸包含 Gating release of inhibition by proteolysis(GRIP)區域,為與通道蛋白水解活化相關的蛋白酶敏感區。蛋白質末端另有 PY motif,可招募含 WW domain 的蛋白質,並與 NEDD4、NEDD4L 對通道的泛素化及抑制有關。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SCNN1A 在不同細胞中的分布有所差異:多纖毛細胞可位於纖毛上,部分上皮細胞則偏限於頂端表面;汗腺細胞主要分布於面向管腔的一側。 皮膚表皮中可見顆粒狀細胞質分布。 生殖細胞中的定位也會隨發育階段改變:精子形成前期位於細胞質,接近精子釋放前轉至精子細胞尾部;成熟精子中則見於頂體及鞭毛中央區域。 生殖細胞的相關定位依相似性推定。
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 projection, cilium;Cytoplasmic granule;Cell projection, cilium, flagellum。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
- NEDD4P46934 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SCNN1GP51170 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SCNN1A 與 SCNN1B、SCNN1G 組成異源三聚體 ENaC。它也可經 WW domains 與 WWP1、WWP2 互作;來源指出 WWP2 會抑制通道。BPIFA1 與 SCNN1A 的互作是透過 SCNN1B 間接發生,並抑制 SCNN1A、SCNN1G 的蛋白水解加工及 ENaC 活化。全長未成熟型 PCSK9(pro-PCSK9)則可促進 ENaC 的蛋白酶體降解,進而抑制通道。
疾病與遺傳關聯
影響 SCNN1A 的變異與多種疾病相關。常染色體隱性假性低醛固酮症 1B1 是一種罕見鹽分流失疾病,可在新生兒期嚴重發作,症狀包括脫水、低血鈉、高血鉀、代謝性酸中毒、生長不良及體重減輕。通道功能受損程度與腎素-醛固酮系統、尿液 Na/K 比值及臨床表現差異相關;失去功能的突變與較嚴重病程相關。SCNN1A 變異也與支氣管擴張症(可能伴隨汗氯升高)及常染色體顯性 Liddle syndrome 3 有關;這些關聯不代表所有變異都造成相同表現。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SCNN1A 是異源三聚體上皮鈉通道 ENaC 的三種孔道形成次單元之一。ENaC 位於上皮組織,介導鈉離子由細胞外液經頂端膜移動,水隨滲透作用而移動;在腎臟參與電生性鈉再吸收,在氣道則維持表面液平衡,對黏液清除十分重要。 | 含實驗來源 | 證據與來源This is one of the three pore-forming subunits of the heterotrimeric epithelial sodium channel (ENaC), a critical regulator of sodium balance and fluid homeostasis. ENaC operates in epithelial tissues, where it mediates the electrodiffusion of sodium ions from extracellular fluid through the apical membrane of cells, with water following osmotically. It plays a key role in maintaining sodium homeostasis through electrogenic sodium reabsorption in the kidneys. Additionally, ENaC is essential for airway surface liquid homeostasis, which is crucial for proper mucus clearance PMID 12107247 ↗ · PMID 24124190 ↗ · PMID 28710092 ↗ · PMID 30251954 ↗ · PMID 32729833 ↗ · PMID 8023962 ↗ · PMID 8278374 ↗ · PMID 9792722 ↗ |
| 功能 | 此筆功能註記將相關項目標示為「Not functional」,但未提供適用的異構型、實驗系統或其他條件,因而不能據此判定其所指範圍。 | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | Na(+)(in) = Na(+)(out) | 含實驗來源 | 證據與來源Na(+)(in) = Na(+)(out) PMID 30251954 ↗ · PMID 32729833 ↗ · PMID 8023962 ↗ · PMID 8278374 ↗ · PMID 9792722 ↗ |
| 交互作用 | SCNN1A 與 SCNN1B、SCNN1G 組成異源三聚體 ENaC。SCNN1A 經 WW domains 與 WWP1、WWP2 互作,WWP2 會抑制通道。BPIFA1 透過 SCNN1B 間接互作,抑制 SCNN1A、SCNN1G 的蛋白水解加工及 ENaC 活化;未成熟全長 pro-PCSK9 則促進 ENaC 的蛋白酶體降解並抑制通道。 | 含實驗來源 | 證據與來源Heterotrimer; containing an alpha/SCNN1A, a beta/SCNN1B and a gamma/SCNN1G subunit. Interacts with WWP1 (via WW domains). Interacts with WWP2 (via WW domains); inhibits the channel. Interacts with BPIFA1; the interaction is indirect via SCNN1B and inhibits the proteolytic processing of SCNN1A and SCNN1G and the activation of ENaC. Interacts with the full-length immature form of PCSK9 (pro-PCSK9); inhibits ENaC by promoting its proteasomal degradation PMID 12167593 ↗ · PMID 22493497 ↗ · PMID 24124190 ↗ · PMID 30251954 ↗ · PMID 32729833 ↗ · PMID 9169421 ↗ |
| 細胞定位 | SCNN1A 的定位依細胞類型與發育階段而異:可見於多纖毛細胞的纖毛、部分上皮細胞頂端表面、皮膚細胞質及汗腺面向管腔處。精子發育期間,其定位由細胞質轉至精子細胞尾部;成熟精子中位於頂體及鞭毛中央區域。生殖細胞定位為依相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Apical cell membrane / Multi-pass membrane protein; Cell projection, cilium; Cytoplasmic granule; Cytoplasm; Cytoplasmic vesicle, secretory vesicle, acrosome; Cell projection, cilium, flagellum; In the oviduct and bronchus, located on cilia in multi-ciliated cells. In endometrial non-ciliated epithelial cells, restricted to apical surfaces. In epidermis, located nearly uniformly in the cytoplasm in a granular distribution. In sebaceous glands, observed only in the cytoplasmic space in between the lipid vesicles. In eccrine sweat glands, mainly located at the apical surface of the cells facing the lumen. In skin, in arrector pili muscle cells and in adipocytes, located in the cytoplasm and colocalized with actin fibers. In spermatogonia, spermatocytes and round spermatids, located in the cytoplasm (By similarity). Prior to spermiation, location shifts from the cytoplasm to the spermatid tail (By similarity). In spermatozoa, localizes at the acrosome and the central region of the sperm flagellum (By similarity) PMID 18174164 ↗ · PMID 22207244 ↗ · PMID 28130590 ↗ · PMID 32729833 ↗ |
| 調控 | SCNN1A 的調控因素列為 aldosterone;此筆資料未說明調控方向、作用機制或適用條件。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | 影響 SCNN1A 的變異與常染色體隱性假性低醛固酮症 1B1 有關。此罕見鹽分流失疾病可在新生兒期嚴重發作,出現脫水、低血鈉、高血鉀、代謝性酸中毒、生長不良及體重減輕。通道功能受損程度與腎素-醛固酮系統、尿液 Na/K 比值及基因型-表型差異相關;失去功能突變與較嚴重病程相關,而部分降低通道功能的錯義突變不呈現相同的系統活化特徵。通道活性顯著降低也與線性生長受損及青春期延遲相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Pseudohypoaldosteronism 1B1, autosomal recessive PHA1B1 A form of pseudohypoaldosteronism type 1, a rare salt wasting disease resulting from target organ unresponsiveness to mineralocorticoids. The disorder affects multiple organs, and is characterized by an often fulminant presentation in the neonatal period with dehydration, hyponatremia, hyperkalemia, metabolic acidosis, failure to thrive and weight loss. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry. The degree of channel function impairment differentially affects the renin-aldosterone system and urinary Na/K ratios, resulting in distinct genotype-phenotype relationships in PHA1 patients. Loss-of-function mutations are associated with a severe clinical course and age-dependent hyperactivation of the renin-aldosterone system. This feature is not observed in patients with missense mutations that reduce but do not eliminate channel function. Markedly reduced channel activity results in impaired linear growth and delayed puberty MIM: 264350 PMID 18634878 ↗ · PMID 10586178 ↗ · PMID 15853823 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCNN1A 的變異與支氣管擴張症(可能伴隨汗氯升高)相關。此疾病以支氣管及其他部位慢性異常擴張為特徵,可能有類似囊性纖維化的表現;所述病例未見已知支氣管擴張病因。臨床特徵包括肺功能低於正常、鼻竇與肺部感染、慢性有痰咳嗽及痰量過多,部分病例汗氯升高。 | 含實驗來源 | 證據與來源Bronchiectasis with or without elevated sweat chloride 2 BESC2 A debilitating respiratory disease characterized by chronic, abnormal dilatation of the bronchi and other cystic fibrosis-like symptoms in the absence of known causes of bronchiectasis (cystic fibrosis, autoimmune diseases, ciliary dyskinesia, common variable immunodeficiency, foreign body obstruction). Clinical features include sub-normal lung function, sinopulmonary infections, chronic productive cough, excessive sputum production, and elevated sweat chloride in some cases. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613021 PMID 19462466 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 SCNN1A 的變異與常染色體顯性 Liddle syndrome 3 有關。此疾病屬於 Liddle syndrome,特徵包括早發性高血壓、低血鉀性鹼中毒,以及血漿腎素活性與醛固酮分泌受抑制。 | 含實驗來源 | 證據與來源Liddle syndrome 3 LIDLS3 A form of Liddle syndrome, an autosomal dominant disorder characterized by early onset of hypertension, hypokalemic alkalosis, and suppression of plasma renin activity and aldosterone secretion. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 618126 PMID 28710092 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GCTTCCATCCCTGGCCGGCCAGCGGGCGGGCTCCCCAGCC40AGGCCGCTGCACCTGTCAGGGGAACAAGCTGGAGGAGCAG80GACCCTAGACCTCTGCAGCCCATACCAGGTCTCATGGAGG120GGAACAAGCTGGAGGAGCAGGACTCTAGCCCTCCACAGTC160CACTCCAGGGCTCATGAAGGGGAACAAGCGTGAGGAGCAG200GGGCTGGGCCCCGAACCTGCGGCGCCCCAGCAGCCCACGG240CGGAGGAGGAGGCCCTGATCGAGTTCCACCGCTCCTACCG280AGAGCTCTTCGAGTTCTTCTGCAACAACACCACCATCCAC320GGCGCCATCCGCCTGGTGTGCTCCCAGCACAACCGCATGA360AGACGGCCTTCTGGGCAGTGCTGTGGCTCTGCACCTTTGG400CATGATGTACTGGCAATTCGGCCTGCTTTTCGGAGAGTAC440TTCAGCTACCCCGTCAGCCTCAACATCAACCTCAACTCGG480ACAAGCTCGTCTTCCCCGCAGTGACCATCTGCACCCTCAA520TCCCTACAGGTACCCGGAAATTAAAGAGGAGCTGGAGGAG560CTGGACCGCATCACAGAGCAGACGCTCTTTGACCTGTACA600AATACAGCTCCTTCACCACTCTCGTGGCCGGCTCCCGCAG640CCGTCGCGACCTGCGGGGGACTCTGCCGCACCCCTTGCAG680CGCCTGAGGGTCCCGCCCCCGCCTCACGGGGCCCGTCGAG720CCCGTAGCGTGGCCTCCAGCTTGCGGGACAACAACCCCCA760GGTGGACTGGAAGGACTGGAAGATCGGCTTCCAGCTGTGC800AACCAGAACAAATCGGACTGCTTCTACCAGACATACTCAT840CAGGGGTGGATGCGGTGAGGGAGTGGTACCGCTTCCACTA880CATCAACATCCTGTCGAGGCTGCCAGAGACTCTGCCATCC920CTGGAGGAGGACACGCTGGGCAACTTCATCTTCGCCTGCC960cDNA 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。