基因總覽
SETDB1(SET domain bifurcated histone lysine methyltransferase 1)是蛋白質編碼基因,產物屬於組蛋白賴胺酸甲基轉移酶家族,並歸於 Suvar3-9 次家族及 class V-like SAM-binding methyltransferase 超家族。蛋白質具有 Tudor、MBD、Pre-SET、SET 與 Post-SET 等結構域,並含有多段被註記為無序的區域。這些家族與結構特徵構成 SETDB1 參與染色質相關調控的基本背景;其具體作用方式與生物學情境另見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000692827 ★ | 150,926,363–150,964,737 | 22 |
| ENST00000525956 | 150,926,263–150,941,371 | 5 |
| ENST00000692314 | 150,926,305–150,964,748 | 22 |
| ENST00000271640 | 150,926,339–150,964,748 | 22 |
| ENST00000368969 | 150,926,339–150,964,748 | 22 |
| ENST00000368963 | 150,926,339–150,945,110 | 8 |
| ENST00000884742 | 150,926,339–150,964,748 | 22 |
| ENST00000989702 | 150,926,339–150,945,319 | 9 |
| ENST00001108150 | 150,926,339–150,960,095 | 15 |
| ENST00001123886 | 150,926,339–150,945,318 | 9 |
| ENST00001143884 | 150,926,339–150,964,748 | 22 |
| ENST00000448029 | 150,926,345–150,941,351 | 5 |
顯示 12/23 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
SETDB1 可催化組蛋白 H3 Lys-9 的甲基化,包括單、雙及三甲基化;其中 H3K9me3 是與轉錄抑制相關的表觀遺傳標記,可招募 HP1 蛋白。SETDB1 主要在常染色質區域發揮作用,參與常染色質基因的沉默。H3 Lys-9 三甲基化也與 DNA 甲基化協調,將組蛋白修飾與 DNA 甲基化相關的抑制作用連結起來。
在部分抑制路徑中,SETDB1 與 MBD1、ATF7IP 形成複合體以抑制轉錄,並連結 DNA 甲基化與 H3 Lys-9 三甲基化;此活性依賴 MBD1,且可透過 CAF-1 招募,在 DNA 複製後遺傳性維持。SETDB1 也可由 KRAB zinc-finger proteins 招募的 TRIM28/TIF1B 導向組蛋白 H3。它是 HUSH 介導異染色質形成與基因沉默所需的因子。
在未分化胚胎幹細胞中,SETDB1 有助於維持基因的轉錄抑制狀態;與 TRIM28 協作時,也參與不依賴 DNA 甲基化的內源性及導入型逆轉錄病毒沉默。在結直腸癌細胞中,SETDB1 可能參與活化 KRAS 所介導的啟動子高甲基化,以及腫瘤抑制基因或其他腫瘤相關基因的轉錄沉默;來源亦指出它可出現在腫瘤抑制基因啟動子區並伴隨基因沉默。SETDB1-TRIM28-ZNF274 複合體則可能協助 ATRX 前往鋅指蛋白基因的 3′ 外顯子,建立或維持、保護這些轉錄活躍區域的 H3K9me3。
除核內染色質相關作用外,SETDB1 也能在細胞質中對游離組蛋白 H3 進行單甲基化與雙甲基化;該組蛋白之後被運送至細胞核並納入核小體。另有一項註釋指出 SETDB1 缺少組蛋白甲基轉移酶活性所需的所有結構域;此說法與來源中記載的甲基化活性並列,故不將其視為已解決的結構或功能結論。
Promoter 與基因調控
>SETDB1 ENST00000692827 GRCh38 chr1:150925363-150926463 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 CTCGGACACAAAGCGCCCGGCCTGGGGAATCTTTTCTACAGAAATAAAAGTACTACTTCAAAAGGATGTT TATTTTTATTGTTGCGCTATTTGTCGGGGCTGAGAACGGAAAACAATCTAAACAATCTAAACTATTCAGG TGTCAAAAATACAAGTTATTGGTTTTTTGTTTTTTTGTTTTTTTTGGTTTTTTTGAGACGGAGTCTCGCT CTGTCGCCCAGGCTGGAGTGCAGTGGCGCGATCTCCGCTCACCGCAAGCACCGCCTCCCGGGTTCACGCC ATTCTCCTGCCTCAGCCTCCCGAGTAGCTGGGACTACAGGCGCCCGCCACCACGCCCGGCTAACATTTTT AGTACAGACGGGGTTTCACCGTGTTAGCCAGGATGATCTCCATCTCCTGACCTCGTGATCCGCCCGCCTC TGACTCCCAAAGTGCTGGGATTACAGGCGTGAGCTACCGCGCCCGGCCAAAAATACAAGTTTTACCTTTT TTATTGGCTTCAGGTAATGTCCACATGTTAAATGAAAACAACAAAAATCCAAATACAGAAACTCGTACAT ACAAGACTGGAAAATGAAGCTGTATTACCTGAAAGGAGCGGAGTGGTGATGGGGCAAGAGAGAATATTAT CACGTTTTTCTTATTACATCTTGATAGCCTTTACAATTTGTATCACTTATGTAACAAAACAAACTCAAGT AAAACTGAGAGAATAAAGCTCTGAACCTATGAGCGTTTCCCTAAGTCTTTACACAATGAATATAGTAATG GGGCCACTAGTCGAGGGTGGTAGGAGCGGCGGAGACTCGGTAATATACTGGCCACGCCTACTCTGCCCTG CCAGTCTCTTCTCACGTGTGCCCCTGGAAGGCTCTGCCTTAACGCATGCGTAGTTACCTTAGTTTTCGTC GCCTCTGAGGGGCGCCCCGCGGCTTTGGATTTGACCCCGTCAGGCTACCGTCGCGGTGACCGGAACGGCA CTAAAGGTTTGCTTCCGGGCGTTTCTTTTGCTTCCCCTTCCCTCTTTCACGCTTCCTCCCCTCCCCCTCC TCCCTTATCCCTTCGCTTTCGCTCTTTTCCGTCGAGGCCGACCCCTGAGTT
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SETDB1_1 ↗ | 1:150,926,372 | 正股 | 150,926,323–150,926,382 |
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_B34XNT · enhancer · 150922259–150922963 · regulatory
ENSR1_CJZCM · enhancer · 150925147–150926200 · regulatory
ENSR1_86FRTL · promoter · 150926201–150926434 · regulatory
ENSR1_B34XPG · enhancer · 150926435–150927026 · regulatory
· motif · 150925499–150925511 · motif
· motif · 150926213–150926222 · motif
· motif · 150926213–150926222 · motif
· motif · 150926243–150926254 · motif
· motif · 150926243–150926254 · motif
· motif · 150926352–150926361 · motif
· motif · 150926352–150926363 · motif
· motif · 150926556–150926562 · motif
· motif · 150926623–150926636 · motif
· motif · 150926683–150926696 · motif
· motif · 150926699–150926712 · motif
· motif · 150926777–150926789 · motif
· motif · 150926849–150926860 · motif
· motif · 150926850–150926861 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1291 aa
SETDB1 蛋白質長 1,291 個胺基酸,包含 Tudor 1(退化型)、Tudor 2、Tudor 3、MBD、Pre-SET、SET 與 Post-SET 結構域。來源另註記三段無序區域,分別位於胺基酸 108–147、404–545 與 868–1160。其家族分類為組蛋白賴胺酸甲基轉移酶,屬 Suvar3-9 次家族及 class V-like SAM-binding methyltransferase 超家族。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SETDB1 位於細胞核、細胞質及染色體,並與非周邊著絲粒區域的染色質相關。 它可被招募至帶有 H3K9me 或 H3K19ac 標記的染色質;在細胞核內則避開核仁與凝縮染色質島。
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 124 個夥伴
- AKT1P31749 · UniProt INTERACTION · 10 experiments
- CDC73Q6P1J9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DNMT3AQ9Y6K1 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- MBD1Q9UIS9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MCUBQ9NWR8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MPHOSPH8Q99549 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ACAP1Q15027 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ACOT13Q9NPJ3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ANKHD1Q8IWZ3-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ARHGEF9O43307 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ARL6IP4Q66PJ3-4 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ASB1Q9Y576 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BAATQ14032 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BAGEQ13072 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BANPQ8N9N5-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C16orf87Q6PH81 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCDC34Q96HJ3-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCDC47Q96A33 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCDC74BQ96LY2-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCDC90BQ9GZT6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CENPVQ7Z7K6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CEP76Q8TAP6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CHCHD3Q9NX63 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CIB1Q99828 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CPN1P15169 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SETDB1 與多種蛋白質有互作紀錄,並參與不同組成的複合體。例如,它與 ATRX、TRIM28、ZNF274 形成複合體,也至少與 CDYL、REST、WIZ、EHMT1、EHMT2 同處一個複合體;含 ZNF304、TRIM28 與 DNMT1 的共抑制複合體則被描述為可能存在。SETDB1 亦與 ATF7IP 及 ATF7IP2 互作;ATF7IP 可保護 SETDB1 免於蛋白酶體降解,並有助於刺激其甲基轉移酶活性及 H3 Lys-9 從雙甲基化轉為三甲基化。另有來源指出它與 ZNF263 一同被招募至 SIX3 啟動子,參與轉錄抑制。
疾病與遺傳關聯
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 | SETDB1 可甲基化組蛋白 H3 Lys-9,產生單、雙或三甲基化標記;H3K9me3 可招募 HP1,並與常染色質基因沉默及 DNA 甲基化協調。其作用涉及 MBD1、ATF7IP、CAF-1、TRIM28/TIF1B 與 HUSH 等路徑;在胚胎幹細胞及結直腸癌細胞等情境中亦有基因或逆轉錄病毒沉默相關功能。部分涉及 KRAS 與 ATRX 的角色在來源中標為可能。 | 含實驗來源 | 證據與來源Histone methyltransferase that specifically trimethylates 'Lys-9' of histone H3 (H3K9me3). H3 'Lys-9' trimethylation represents a specific tag for epigenetic transcriptional repression by recruiting HP1 (CBX1, CBX3 and/or CBX5) proteins to methylated histones. Mainly functions in euchromatin regions, thereby playing a central role in the silencing of euchromatic genes. H3 'Lys-9' trimethylation is coordinated with DNA methylation. Forms a complex with MBD1 and ATF7IP that represses transcription and couples DNA methylation and histone 'Lys-9' trimethylation. Its activity is dependent on MBD1 and is heritably maintained through DNA replication by being recruited by CAF-1. SETDB1 is targeted to histone H3 by TRIM28/TIF1B, a factor recruited by KRAB zinc-finger proteins. Required for HUSH-mediated heterochromatin formation and gene silencing. Probably forms a corepressor complex required for activated KRAS-mediated promoter hypermethylation and transcriptional silencing of tumor suppressor genes (TSGs) or other tumor-related genes in colorectal cancer (CRC) cells. Required to maintain a transcriptionally repressive state of genes in undifferentiated embryonic stem cells (ESCs). In ESCs, in collaboration with TRIM28, is also required for H3K9me3 and silencing of endogenous and introduced retroviruses in a DNA-methylation independent-pathway. Associates at promoter regions of tumor suppressor genes (TSGs) leading to their gene silencing. The SETDB1-TRIM28-ZNF274 complex may play a role in recruiting ATRX to the 3'-exons of zinc-finger coding genes with atypical chromatin signatures to establish or maintain/protect H3K9me3 at these transcriptionally active regions. Also catalyzes mono- and dimethylation of 'Lys-9' of free histone H3 (H3K9me1 and H3K9me2) during translation in the cytoplasm, which is then transported to the nucleus and incorporated into nucleosomes PMID 11959841 ↗ · PMID 12869583 ↗ · PMID 14536086 ↗ · PMID 24623306 ↗ · PMID 26405197 ↗ · PMID 27029610 ↗ · PMID 27237050 ↗ · PMID 27732843 ↗ · PMID 37938770 ↗ · PMID 39096901 ↗ |
| 功能 | 此註釋指出 SETDB1 缺少組蛋白甲基轉移酶活性所需的所有結構域。該敘述只表達這項結構域判定;它本身未提供實驗系統、操作條件或活性測量結果。 | 推論支持 | |
| 分子活性 | N(6),N(6)-dimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-methionine = N(6),N(6),N(6)-trimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-homocysteine + H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源N(6),N(6)-dimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-methionine = N(6),N(6),N(6)-trimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + S-adenosyl-L-homocysteine + H(+) PMID 11959841 ↗ · PMID 14536086 ↗ |
| 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(+) | 含實驗來源 | 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(+) PMID 26405197 ↗ |
| 分子活性 | L-lysyl(9)-[histone H3] + 2 S-adenosyl-L-methionine = N(6),N(6)-dimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + 2 S-adenosyl-L-homocysteine + 2 H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源L-lysyl(9)-[histone H3] + 2 S-adenosyl-L-methionine = N(6),N(6)-dimethyl-L-lysyl(9)-[histone H3] + 2 S-adenosyl-L-homocysteine + 2 H(+) PMID 26405197 ↗ |
| 交互作用 | SETDB1 與多種蛋白質互作,並出現在數種複合體中,包括 ATRX、TRIM28、ZNF274 複合體及含 CDYL、REST、WIZ、EHMT1、EHMT2 的複合體。與 ATF7IP 的互作可保護 SETDB1 免於蛋白酶體降解,並有助其甲基轉移酶活性及 H3 Lys-9 甲基化狀態轉換;含 ZNF304、TRIM28、DNMT1 的共抑制複合體則屬可能性描述。 | 含實驗來源 | 證據與來源Part of a complex containing at least CDYL, REST, WIZ, SETDB1, EHMT1 and EHMT2. Forms a complex with ATRX, TRIM28 and ZNF274. Probably part of a corepressor complex containing ZNF304, TRIM28, SETDB1 and DNMT1. Interacts with TRIM28/TIF1B. Interacts with ATF7IP and ATF7IP2; the interaction with ATF7IP protects SETDB1 from proteasomal degradation and is required to stimulate histone methyltransferase activity and facilitate the conversion of dimethylated to trimethylated H3 'Lys-9'. Interacts with CBX1 and CBX5. Interacts with DNMT3A and DNMT3B. Interacts with SUMO2. Interacts with MPHOSPH8. Interacts with ERG (By similarity). Interacts with HDAC1, HDAC2, SIN3A and SIN3B (By similarity). Interacts with ATRX. Interacts with RESF1 (By similarity). Interacts with ZNF638. Interacts with ZNF263; recruited to the SIX3 promoter along with other proteins involved in chromatin modification and transcriptional corepression where it contributes to transcriptional repression. Interacts with PHF13; the interaction probably enhances SETDB1 chromatin-associated levels and activity. Interacts with VRK1 PMID 11959841 ↗ · PMID 14536086 ↗ · PMID 15327775 ↗ · PMID 15691849 ↗ · PMID 15899859 ↗ · PMID 16567619 ↗ · PMID 16682412 ↗ · PMID 17066076 ↗ · PMID 19061646 ↗ · PMID 20871592 ↗ · PMID 23034801 ↗ · PMID 24623306 ↗ · PMID 27029610 ↗ · PMID 30487602 ↗ · PMID 32051553 ↗ · PMID 37179361 ↗ |
| 細胞定位 | SETDB1 被註記位於細胞核、細胞質與染色體,並與非周邊著絲粒區域的染色質相關。它可被招募至帶有 H3K9me 或 H3K19ac 標記的染色質;同一定位描述也指出它不在核仁及凝縮染色質島中。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Cytoplasm; Chromosome; Associated with non-pericentromeric regions of chromatin. Recruited to H3K9me and H3K19ac marks on chromatin. Excluded from nucleoli and islands of condensed chromatin PMID 27732843 ↗ · PMID 26405197 ↗ · PMID 27029610 ↗ · PMID 29234025 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GTTTCTTTTGCTTCCCCTTCCCTCTTTCACGCTTCCTCCC40CTCCCCCTCCTCCCTTATCCCTTCGCTTTCGCTCTTTTCC80GTCGAGGCCGACCCCTGAGTTGTGAGTCTGGGGTCTGGTT120GGTGAAAAAGAGCCCTTGAAGCTGGAAGACGGGAGAGGAC160AAAAGCATGTCTTCCCTTCCTGGGTGCATTGGTTTGGATG200CAGCAACAGCTACAGTGGAGTCTGAAGAGATTGCAGAGCT240GCAACAGGCAGTGGTTGAGGAACTGGGTATCTCTATGGAG280GAACTTCGGCATTTCATCGATGAGGAACTGGAGAAGATGG320ATTGTGTACAGCAACGCAAGAAGCAGCTAGCAGAGTTAGA360GACATGGGTAATACAGAAAGAATCTGAGGTGGCTCACGTT400GACCAACTCTTTGATGATGCATCCAGGGCAGTGACTAATT440GTGAGTCTTTGGTGAAGGACTTCTACTCCAAGCTGGGACT480ACAATACCGGGACAGTAGCTCTGAGGACGAATCTTCCCGG520CCTACAGAAATAATTGAGATTCCTGATGAAGATGATGATG560TCCTCAGTATTGATTCAGGTGATGCTGGGAGCAGAACTCC600AAAAGACCAGAAGCTCCGTGAAGCTATGGCTGCCTTAAGA640AAGTCAGCTCAAGATGTTCAGAAGTTCATGGATGCTGTCA680ACAAGAAGAGCAGTTCCCAGGATCTGCATAAAGGAACCTT720GAGTCAGATGTCTGGAGAACTAAGCAAAGATGGTGACCTG760ATAGTCAGCATGCGAATTCTGGGCAAGAAGAGAACTAAGA800CTTGGCACAAAGGCACCCTTATTGCCATCCAGACAGTTGG840GCCAGGGAAGAAATACAAGGTGAAATTTGACAACAAAGGA880AAGAGTCTACTGTCGGGGAACCATATTGCCTATGATTACC920ACCCTCCTGCTGACAAGCTGTATGTGGGCAGTCGGGTGGT960cDNA 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。