基因總覽
SHANK3 是位於人類第 22 號染色體的蛋白質編碼基因，產物為 SH3 and multiple ankyrin repeat domains protein 3，屬於突觸後緻密區的支架蛋白。其蛋白質具有多種可與其他分子互動的區域，包括 ankyrin repeats、SH3、PDZ 與 SAM 結構域，並含有多段預測為無序的區域。這種多區域架構使 SHANK3 能參與組織突觸相關蛋白質與複合體；其具體分子作用及對突觸活動的影響見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000692848 ★ | 50,674,408–50,733,212 | 23 |
| ENST00000262795 | 50,674,892–50,733,212 | 21 |
| ENST00000664402 | 50,705,496–50,733,212 | 6 |
| ENST00000659388 | 50,729,572–50,733,212 | 2 |
顯示 4/4 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
SHANK3 是突觸後緻密區的重要支架蛋白，透過與多種蛋白質及複合體互動，參與樹突棘和突觸的形成、成熟與維持。它協助連結突觸後膜上的受體與以肌動蛋白為基礎的細胞骨架，並參與樹突棘及突觸接合處的結構與功能組織。
在受體連結方面，SHANK3 可透過與 GKAP／PSD-95 相關的複合體連接 NMDA 型受體，也可透過 HOMER 連結代謝型麩胺酸受體。它亦調節 GRIA1 的胞吐，以及 GRM5／MGLUR5 的表現與訊號傳遞，藉此影響 AMPA 受體與代謝型麩胺酸受體所介導的突觸傳遞和可塑性。
SHANK3 也與 Arp2/3 和 WAVE1 複合體互動，並促進 F-actin 聚集，參與肌動蛋白動態的調控。透過這些作用，它與發育中神經元生長錐的運動性及 NMDA 受體訊號調節有關，將突觸結構組織連結至神經元發育與受體訊號活動。
來源另指出，SHANK3 可能在突觸形成早期即有作用；IGF1 對 SHANK3 的抑制可能有助於促進突觸成熟。此處的早期作用與 IGF1 影響均以可能性描述，並非確定性結論。
Promoter 與基因調控
>SHANK3 ENST00000692848 GRCh38 chr22:50673408-50674508 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 CGGAACTATTTCGACTTAGGGGCTGCTCTTGGGGGCACAGGGGCTCGCAGTGCAGGACAGTTCCGAGAGG CCGCTCAGGGCTGGGGGGCCTGGTGCACCCCGATGGGGCGGCGGTGCCTGAGCTCGTTTCTTTACTGAGC TCCCCCCTCCTCCGCCCACTCATCACCCCCTCCCGCGTTGCCACGACAACGCGTAAAACTAAAATTCACT TCCCAGTCGCAGGTGGAGACTAGTAGCGCCCCCTCCCCTAGGCCCTTCCCCGTAGGTCGCGCCCCCATCC CGCCGTCGCTAAGGTGACGGGGAGGGGGCGACAGGCGTTGGATCCGGACCGGCCAGGGGTCCTTGGGGGG AAGTCCGGAGCAAACTCCCCAAACTAGGCTGGCGTGGGGGAGCCGCGCCGAACACGCCAGGGCGCGGTCG AAAGGGTTAATTCGGAGGGCCTCTCGCCGAGGCGGTGGGAAGGGCCCCGGGCCCTCCCCGGTCTGGAGGT CCCCGTGGTCCGACCCCCAGGCCTGGGGCGGGGGGGGGTCCCCGCCATCTCCTCCAGGCCCGAAGCTGGG GGTCGGTGGAGTGGGGGGGAGAAGCCGCCACCTCCGGAAATTAATTGTTTTTCTTTCCCCTTCTCGCCCT ACCTTGGTCTTCGTGCCCCGACGCGGCCCCCACCCCAGCTCCGGGACCCCTTCCTCCGCCGCACCCGCCC CGGTGGTCCGCGGATGCCCGCCCTTGCCGCTCAGCCACTCCCCCCGCACCGAGGCCTAGGACTCCCCCCC CCAACCCCGTCACAGCCCCCCAGACCCCCGCCCCGTGGCTCGGCCCCCGCCCTCCGCACACACCTCCCGC CCCCACCCGGGACCCCGCAAGTAACCCCCCAGCACTGGCCCTGAGCCCTCCCGGCCCCCGCCTCCGGCGC AGCCCCCTCGCCACCCCCGCTTCCCTCCCGTCTCAGGCCCCCTCCCCCCGCCGCCCCCGCCCCCGGGGAA GGCAGGCGCCGAGCTGAGCCGGGGCCGATGCAGCTGAGCCGCGCCGCCGCCGCCGCCGCCGCCGCCCCTG CGGAGCCCCCGGAGCCGCTGTCCCCCGCGCCGGCCCCGGCCCCGGCCCCCC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 0 筆
封存資料的查詢區間內未找到名稱與股向相符的紀錄；不代表此基因沒有 promoter。
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
ENSR22_9Q537 · promoter · 50672281–50672778 · regulatory
ENSR22_C72QL · enhancer · 50672779–50674087 · regulatory
ENSR22_74ZG8T · promoter · 50674307–50674418 · regulatory
ENSR22_67XWJX · promoter · 50674844–50674902 · regulatory
· motif · 50671834–50671847 · motif
· motif · 50671834–50671847 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1806 aa
SHANK3 蛋白質長 1,806 個胺基酸。序列註解列出六個 ANK 重複區，以及 SH3、PDZ 和 SAM 結構域；另有多段區域被註記為無序。第 76–150 位胺基酸區域與 ANK repeats 的分子內互動相關，第 753–760 位區域為與 ABI1 互動所需，並有一段 SH3-binding motif。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SHANK3 位於細胞質、突觸後緻密區及樹突棘。 在神經元細胞中，它還延伸至突觸後緻密區下方的區域；這描述的是 SHANK3 本身的定位。
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：Postsynaptic density；Cell projection, dendritic spine。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 18 個夥伴
- ACTN1P12814 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- ARHGEF7Q14155 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- CHCHD3Q9NX63 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DPYSL2Q16555 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- EIF3GO75821 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FLNAP21333 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- GRB2P62993 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- HNRNPCP07910 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- KHDRBS3O75525 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MAP1AP78559 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- NCK1P16333 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- NELL2Q99435 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PICK1Q9NRD5 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PLCG1P19174 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PRMT2P55345 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- PSMD4P55036 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SIRT2Q8IXJ6 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- CACNA1DQ01668 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
SHANK3 可經 SAM domain 形成同源多聚體，但此項以可能性表述。它與 DLG4/PSD-95、DLGAP1/GKAP 同屬一個複合體；另與多種蛋白質直接互動，包括透過 PDZ domain 結合 GRIA1、GRM1/MGLUR1、GRM5/MGLUR5 等。它也與 WASF1、CYFIP2 互動，這些互動介導其與 WAVE1 complex 的關聯；與 ARPC2 的互動則可能介導其與 Arp2/3 complex 的關聯。另有來源指出，樹突棘中的 SHANK3 與 ARHGAP44 互動可促進 GRIA1 胞吐。
疾病與遺傳關聯
SHANK3 的染色體異常見於 22q13.3 缺失症候群患者；來源也記載與 APPL2/DIP13B 相關的 t(12;22)(q24.1;q13.3) 易位。SHANK3 缺陷與自閉症類群障礙、雙相情感障礙及早發性失智等神經精神狀況有關，基因重複則與過動相關神經精神障礙相聯，包括過動、聽覺過度刺激、癲癇及雙相情感障礙等。
Phelan-McDermid syndrome 被描述為由影響 SHANK3 的變異所致，表現可變，常見特徵包括新生兒肌張力低下、整體發展遲緩、正常至加速生長、語言缺失或嚴重遲緩、自閉行為及輕微畸形特徵。Schizophrenia 15 亦被列為由影響 SHANK3 的變異所致；該病為複雜且多因素的精神病性疾患，可能涉及思考、情緒、自我感與行為方面的異常。
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 | SHANK3 是突觸後緻密區的支架蛋白，透過與多種蛋白質及複合體互動，參與樹突棘和突觸的形成、成熟與維持。它連結突觸後膜上的 NMDA 型及代謝型麩胺酸受體與肌動蛋白細胞骨架，並透過 Arp2/3、WAVE1 相關互動及促進 F-actin 聚集，參與樹突棘和突觸接合處的組織。它也調節發育中神經元生長錐運動性、NMDA 受體訊號、GRIA1 胞吐及 GRM5/MGLUR5 表現與訊號，影響受體介導的突觸傳遞和可塑性；其早期形成作用及受 IGF1 抑制以促進成熟的說法屬可能性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Major scaffold postsynaptic density protein which interacts with multiple proteins and complexes to orchestrate the dendritic spine and synapse formation, maturation and maintenance. Interconnects receptors of the postsynaptic membrane including NMDA-type and metabotropic glutamate receptors via complexes with GKAP/PSD-95 and HOMER, respectively, and the actin-based cytoskeleton. Plays a role in the structural and functional organization of the dendritic spine and synaptic junction through the interaction with Arp2/3 and WAVE1 complex as well as the promotion of the F-actin clusters. By way of this control of actin dynamics, participates in the regulation of developing neurons growth cone motility and the NMDA receptor-signaling. Also modulates GRIA1 exocytosis and GRM5/MGLUR5 expression and signaling to control the AMPA and metabotropic glutamate receptor-mediated synaptic transmission and plasticity. May be required at an early stage of synapse formation and be inhibited by IGF1 to promote synapse maturation PMID 24132240 ↗ |
| 交互作用 | SHANK3 可能經 SAM domain 形成同源多聚體，並與 BAIAP2、DBNL、SLC17A7/VGLUT1 等蛋白質互動。其 PDZ domain 參與多種受體或蛋白質的結合，亦可與 ABI1、HOMER 家族及 CTTN/cortactin 的 SH3 domain 互動。SHANK3 與 DLG4/PSD-95、DLGAP1/GKAP 同屬複合體；與 WASF1、CYFIP2 的互動介導其與 WAVE1 complex 的關聯，與 ARPC2 的互動則可能介導其與 Arp2/3 complex 的關聯。樹突棘中的 ARHGAP44 互動可促進 GRIA1 胞吐；另記載與 CAMK2A、DIP2A、ADGRL3 及 LRRC7 互動。 | 含實驗來源 | 證據與來源May homomultimerize via its SAM domain. Interacts with BAIAP2, DBNL and SLC17A7/VGLUT1. Interacts with DLGAP1/GKAP, GRM1/MGLUR1, GRM5/MGLUR5 and LZTS3 C-termini via its PDZ domain. Interacts with ABI1, HOMER1, HOMER2, HOMER3 and CTTN/cortactin SH3 domain. Is part of a complex with DLG4/PSD-95 and DLGAP1/GKAP. Interacts (via PDZ domain) with the GRIA1 subunit of the AMPA receptor (via PDZ-binding motif). Interacts with WASF1 and CYFIP2; the interactions mediate the association of SHANK3 with the WAVE1 complex. Interacts with ARPC2; the interaction probably mediates the association of SHANK3 with the Arp2/3 complex. Interacts (via ANK repeats) with SHARPIN and SPTAN1. Interacts (via PDZ domain) with ARHGAP44 (probably via PDZ-binding motif); the interaction takes place in dendritic spines and promotes GRIA1 exocytosis (By similarity). Interacts with CAMK2A. Interacts with DIP2A (By similarity). Interacts with ADGRL3 (By similarity). Interacts with LRRC7 PMID 28130356 ↗ · PMID 39256359 ↗ |
| 細胞定位 | SHANK3 位於細胞質、突觸後緻密區及樹突棘。在神經元細胞中，蛋白質還延伸至突觸後緻密區（PSD）下方的區域。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Postsynaptic density; Cell projection, dendritic spine; In neuronal cells, extends into the region subjacent to the postsynaptic density (PSD) PMID 24132240 ↗ |
| 疾病關聯 | 涉及 SHANK3 的染色體異常見於 22q13.3 缺失症候群患者。來源另記載與 APPL2/DIP13B 相關的 t(12;22)(q24.1;q13.3) 染色體易位。 | 含實驗來源 | 證據與來源A chromosomal aberration involving SHANK3 is found in patients with chromosome 22q13.3 deletion syndrome. Translocation t(12;22)(q24.1;q13.3) with APPL2/DIP13B PMID 11431708 ↗ |
| 疾病關聯 | SHANK3 缺陷與自閉症類群障礙、雙相情感障礙及早發性失智等神經精神狀況相關。自閉症類群障礙可表現為互惠社交互動與溝通受損，以及興趣和活動受限、刻板；認知障礙程度可由中重度至較輕，並包含 Asperger syndrome。SHANK3 基因重複則與過動相關神經精神障礙相聯，例包括過動、聽覺過度刺激、癲癇及雙相情感障礙等。 | 含實驗來源 | 證據與來源Defects in SHANK3 are associated with neuropsychiatric disorders such as autism spectrum disorders (ASD), bipolar affective disorders and early dementia onset. ASD are characterized by impairments in reciprocal social interaction and communication as well as restricted and stereotyped patterns of interest and activities. ASD include forms with moderate to severe cognitive impairment and milder forms with higher cognitive ability (Asperger syndrome). Gene duplication is associated with hyperkinetic neuropsychiatric disorders such as hyperactivity, auditory overstimulation, epilepsy and bipolar affective disorders, among others PMID 24153177 ↗ |
| 疾病關聯 | Phelan-McDermid syndrome 是表現多變的發展障礙，來源指出其由影響 SHANK3 的變異所致。常見特徵包括新生兒肌張力低下、整體發展遲緩、正常至加速生長、語言缺失或嚴重遲緩、自閉行為及輕微畸形特徵。 | 含實驗來源 | 證據與來源Phelan-McDermid syndrome PHMDS A developmental disorder with variable features. Common features include neonatal hypotonia, global developmental delay, normal to accelerated growth, absent to severely delayed speech, autistic behavior, and minor dysmorphic features. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 606232 PMID 22892527 ↗ · PMID 23758760 ↗ · PMID 24132240 ↗ |
| 疾病關聯 | Schizophrenia 15 被描述為複雜、多因素的精神病性疾患或一組疾患，來源指出其由影響 SHANK3 的變異所致。相關表現可涉及思考內容與形式、情緒、自我感及對外界關係的異常，也可能有輕微認知功能受損；部分患者兼有思覺失調與雙相情感症狀，可能被診斷為情感性思覺失調症。 | 含實驗來源 | 證據與來源Schizophrenia 15 SCZD15 A complex, multifactorial psychotic disorder or group of disorders characterized by disturbances in the form and content of thought (e.g. delusions, hallucinations), in mood (e.g. inappropriate affect), in sense of self and relationship to the external world (e.g. loss of ego boundaries, withdrawal), and in behavior (e.g bizarre or apparently purposeless behavior). Although it affects emotions, it is distinguished from mood disorders in which such disturbances are primary. Similarly, there may be mild impairment of cognitive function, and it is distinguished from the dementias in which disturbed cognitive function is considered primary. Some patients manifest schizophrenic as well as bipolar disorder symptoms and are often given the diagnosis of schizoaffective disorder. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613950 PMID 20385823 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGGGCCGATGCAGCTGAGCCGCGCCGCCGCCGCCGCCGCC40GCCGCCCCTGCGGAGCCCCCGGAGCCGCTGTCCCCCGCGC80CGGCCCCGGCCCCGGCCCCCCCCGGCCCCCTCCCGCGCAG120CGCGGCCGACGGGGCTCCGGCGGGGGGGAAGGGGGGGCCG160GGGCGCCGCGCGGAGTCCCCGGGCGCTCCGTTCCCCGGCG200CGAGCGGCCCCGGCCCGGGCCCCGGCGCGGGGATGGACGG240CCCCGGGGCCAGCGCCGTGGTCGTGCGCGTCGGCATCCCG280GACCTGCAGCAGACGAAGTGCCTGCGCCTGGACCCGGCCG320CGCCCGTGTGGGCCGCCAAGCAGCGCGTGCTCTGCGCCCT360CAACCACAGCCTCCAGGACGCGCTCAACTATGGGCTTTTC400CAGCCGCCCTCCCGGGGCCGCGCCGGCAAGTTCCTGGATG440AGGAGCGGCTCCTGCAGGAGTACCCGCCCAACCTGGACAC480GCCCCTGCCCTACCTGGAGTTTCGATACAAGCGGCGAGTT520TATGCCCAGAACCTCATCGATGATAAGCAGTTTGCAAAGC560TTCACACAAAGGCGAACCTGAAGAAGTTCATGGACTACGT600CCAGCTGCATAGCACGGACAAGGTGGCACGCCTGTTGGAC640AAGGGGCTGGACCCCAACTTCCATGACCCTGACTCAGGAG680AGTGCCCCCTGAGCCTCGCAGCCCAGCTGGACAACGCCAC720GGACCTGCTAAAGGTGCTGAAGAATGGTGGTGCCCACCTG760GACTTCCGCACTCGCGATGGGCTCACTGCCGTGCACTGTG800CCACACGCCAGCGGAATGCGGCAGCACTGACGACCCTGCT840GGACCTGGGGGCTTCACCTGACTACAAGGACAGCCGCGGC880TTGACACCCCTCTACCACAGCGCCCTGGGGGGTGGGGATG920CCCTCTGCTGTGAGCTGCTTCTCCACGACCACGCTCAGCT960cDNA 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。