基因總覽
SLC12A5 是蛋白質編碼基因,產物屬於 SLC12A transporter family 的 K/Cl co-transporter subfamily,名稱為 Solute carrier family 12 member 5。這是一種多次穿越膜的膜蛋白,具有跨膜區段與大型細胞質 C 端區域;其跨膜結構提供膜內運輸功能所需的架構。蛋白質可形成同源二聚體,並具有連接跨膜區與 C 端區域的 scissor helix。其主要角色與神經元的離子平衡及神經訊號調節相關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000243964 ★ | 46,029,215–46,060,150 | 26 |
| ENST00000454036 | 46,021,675–46,057,702 | 26 |
| ENST00000628272 | 46,021,675–46,023,581 | 2 |
| ENST00000626701 | 46,021,675–46,023,581 | 3 |
| ENST00000413737 | 46,021,839–46,023,589 | 3 |
| ENST00000608944 | 46,029,009–46,037,275 | 6 |
| ENST00000616202 | 46,029,182–46,060,150 | 7 |
| ENST00000616933 | 46,029,182–46,060,150 | 27 |
| ENST00000626937 | 46,029,182–46,060,150 | 7 |
| ENST00000637437 | 46,057,233–46,058,300 | 2 |
顯示 10/10 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
SLC12A5 產物在成熟神經元中介導鉀離子與氯離子的電中性共轉運,並是維持神經元內氯離子平衡所必需的蛋白質。轉運方向為鉀離子與氯離子由細胞內移至細胞外;此作用使細胞內氯離子維持在低濃度。來源指出,這項功能在成熟神經元中具有重要性。
低細胞內氯離子濃度為抑制性神經傳遞提供必要條件。GABA-A 與 glycine 分別與其受體結合後,氯離子可流入神經元,接著引發膜超極化並抑制神經元活動。這項氯離子外排功能與上述受體訊號的關係,是依相似性推定;因此描述其在此訊號過程中的角色時,應保留該推論性質,而不視為所有細節均已直接證實。
此外,SLC12A5 也參與樹突棘形成與成熟的調節。來源並未進一步說明它如何影響樹突棘的發育,也未提供其與氯離子共轉運之間的直接機制,因此兩項功能應分別理解,不推定其中一項必然造成另一項。綜合而言,其已述功能涵蓋神經元離子恆定、抑制性訊號所需的細胞內氯離子條件,以及樹突棘發育調節。
Promoter 與基因調控
>SLC12A5 ENST00000243964 GRCh38 chr20:46028215-46029315 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 ATTAGACACTTCTGCCCCAGGAGAAAATCTGGTCTCAAACCGACAGGCGGCCTCATTCCGCCCTCCCCCA CTCTGTCCCTGGCCAGCCTCAGGACCGGCCTGTCCTCCCTAGAGGCTGCACCATCCCTGATGGAAAGTCA GTGCTCCCTGGAAACTCACTGCTGCCTCTTCTGCTCCTCCTCACCAGGTCTTATCTCTAGATCAGTCCGC AGTCAGAAGGTCCCTGGCTGTGGGCTCCAGGGACTTGTCTTGGGGGTGGGACGCTGGGACTCTTGTCAGT CTAAGCACAATGAGAGAGTTCCTTGGAACTTCTCAGGCGCTACCCCACCCATTTTAAGACAGATTGGGTC AGTCAGCCCAGTGACCTGAACGCCCCTGGGGGTAGCACATTGCTTAATTATGGGCCCTGGGCTCTACATG CCTCCAGCTCCAATCTCTTGAGCAGTGGTATGAAAGAGGGTCTGGTTCTCCTCCCCCACTTCAGGGCTGG CCTCTCCAGTCTTGCAGAGAGGCTTCCCAAGGGCCCCATGTTCCATGGCGCACCTCCACGGCCACTTCAG TGCCCTTTATCTTCCCCCTGGGGGTTACCCCAGACCCCCAGTCAAGCAGCCGCTGCGGGGCCGCCTCCCC GCGGCCGCGACCTAGTTCCCTGCCGTTATTTTTAGGGCGCGGGATGGCACCTGCCCACGTGCCGGGCCCC GCCCGGAGAGTGGGTGGGGGGAGCTGCGTCTGCTCAAGGGAGGCGAGGCCCTGTCCCCCGAAGCACCCCC TTCATCCCACCCACGCAATCCCCCAGTTTTTGTGCAAGGGGGCCACTAGTCGGGCTCTGCCCGCCCCTCA TCTTCTCTTCTCTCTCCCTCCCGCTCTCCCCCCAAAACCCCGCCAGTGGCTCACGCCTCCTGCATACGGG ATGAGGTGAGCAGCGCCGCTGCTGAGAGGGGGCGCGCGCGGGTGTGAGCGTGTGTCCGTGTGCGAGTGTG TGTGCGCCGGGCGGGCGGGCACTGCAGCTTCTTCCTCCGTGGAGCGGAGAGCGAGACAGAGCTACAGCGA ACGAGAGAGCGGCGAAGGCGGGTAGAGGGGCGCGGGCGAGGCGGCGCAGCC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC12A5_1 ↗ | 20:46,021,755 | 正股 | 46,021,706–46,021,765 |
| SLC12A5_2 ↗ | 20:46,029,215 | 正股 | 46,029,166–46,029,225 |
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
ENSR20_9N995 · open_chromatin_region · 46027272–46027575 · regulatory
ENSR20_BC5MD · enhancer · 46029300–46029849 · regulatory
ENSR20_BC5MP · enhancer · 46031654–46032354 · regulatory
· motif · 46029549–46029558 · motif
· motif · 46029578–46029587 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1139 aa
Solute carrier family 12 member 5 長 1,139 個胺基酸,屬於 SLC12A transporter family 的 K/Cl co-transporter subfamily。蛋白質含 12 個跨膜螺旋區段,並有大型細胞質 C 端區域;其跨膜區與 C 端區域之間的 scissor helix 位於第 667–681 個胺基酸。部分 N 端及 C 端區段被註記為無序區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC12A5 位於細胞膜,並可在脊髓神經元的樹突偵測到;來源指出,這些神經元的軸突未見該蛋白質。 它也位於 GPHN 陽性的抑制性突觸。
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, dendrite。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。
SLC12A5 可形成同源二聚體,且在連接跨膜區與 C 端區域的 scissor helices 處呈現 domain-swap 構形。它也可與 K-Cl cotransporters SLC12A6、SLC12A7 形成異源二聚體;另有資料指出它與 AP2A1 互作,但此互作為依相似性註釋。
疾病與遺傳關聯
SLC12A5 變異與 developmental and epileptic encephalopathy 34(DEE34)有因果關聯。DEE34 為嚴重、早發且具異質性的癲癇腦病;患者可在嬰兒期出現難治性游走性局部癲癇發作,並有發育退步及廣泛嚴重障礙。
SLC12A5 變異也與 idiopathic generalized epilepsy 14(EIG14)的疾病易感性相關,該病為自體顯性形式,特徵是反覆發生全般性癲癇發作;發作類型包括青少年肌陣攣性、失神及全般強直陣攣性發作。來源將此項描述為易感性關聯,並非表示所有相關變異皆必然造成疾病。
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 · 6 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC12A5 在成熟神經元中介導電中性的鉀氯共轉運,並維持神經元內氯離子平衡。作為細胞內氯離子的主要外排者,它建立較低的神經元氯離子濃度,供 GABA-A 與 glycine 結合受體後引發氯離子流入、膜超極化及神經元抑制;此受體相關機制為依相似性推定。此外,它參與樹突棘形成與成熟的調節。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mediates electroneutral potassium-chloride cotransport in mature neurons and is required for neuronal Cl(-) homeostasis. As major extruder of intracellular chloride, it establishes the low neuronal Cl(-) levels required for chloride influx after binding of GABA-A and glycine to their receptors, with subsequent hyperpolarization and neuronal inhibition (By similarity). Involved in the regulation of dendritic spine formation and maturation PMID 12106695 ↗ · PMID 24668262 ↗ |
| 分子活性 | K(+)(in) + chloride(in) = K(+)(out) + chloride(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | SLC12A5 可形成同源二聚體,並在連接跨膜區與 C 端區域的 scissor helices 處採取 domain-swap 構形。它也與 K-Cl cotransporters SLC12A6、SLC12A7 形成異源二聚體;另有依相似性註釋的 AP2A1 互作。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer; adopts a domain-swap conformation at the scissor helices connecting the transmembrane domain and C-terminal domain. Heterodimer with K-Cl cotransporters SLC12A6 and SLC12A7. Interacts with AP2A1 (By similarity) PMID 33199848 ↗ · PMID 33310850 ↗ |
| 細胞定位 | SLC12A5 是多次穿越膜的細胞膜蛋白,也定位於細胞突起中的樹突。在脊髓神經元中可於樹突偵測到,但未於軸突偵測到;此外,它位於 GPHN 陽性的抑制性突觸。 | 推論支持 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Cell projection, dendrite; Detected on dendrites, but not on axons of spinal cord neurons and at GPHN-positive inhibitory synapses |
| 疾病關聯 | SLC12A5 變異可造成 developmental and epileptic encephalopathy 34(DEE34)。這是一種嚴重早發且具異質性的癲癇腦病,患者在癲癇發作前發育正常,之後可出現認知與動作遲緩;典型表現包括嬰兒期開始的難治性游走性局部發作、發育退步及廣泛嚴重障礙。 | 含實驗來源 | 證據與來源Developmental and epileptic encephalopathy 34 DEE34 A form of epileptic encephalopathy, a heterogeneous group of severe early-onset epilepsies characterized by refractory seizures, neurodevelopmental impairment, and poor prognosis. Development is normal prior to seizure onset, after which cognitive and motor delays become apparent. DEE34 is characterized by onset of refractory migrating focal seizures in infancy. Affected children show developmental regression and are severely impaired globally. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616645 PMID 26333769 ↗ |
| 疾病關聯 | SLC12A5 變異與 idiopathic generalized epilepsy 14(EIG14)的疾病易感性相關;此病為自體顯性形式,患者反覆出現全般性癲癇發作,且未見可檢出的腦部病灶及/或代謝異常。發作由雙側大腦半球廣泛且同時發生,類型包括青少年肌陣攣性、失神及全般強直陣攣性發作。 | 含實驗來源 | 證據與來源Epilepsy, idiopathic generalized 14 EIG14 An autosomal dominant form of idiopathic generalized epilepsy, a disorder characterized by recurring generalized seizures in the absence of detectable brain lesions and/or metabolic abnormalities. Generalized seizures arise diffusely and simultaneously from both hemispheres of the brain. Seizure types include juvenile myoclonic seizures, absence seizures, and generalized tonic-clonic seizures. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616685 PMID 24668262 ↗ · PMID 24928908 ↗ · PMID 26528127 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ACTGCAGCTTCTTCCTCCGTGGAGCGGAGAGCGAGACAGA40GCTACAGCGAACGAGAGAGCGGCGAAGGCGGGTAGAGGGG80CGCGGGCGAGGCGGCGCAGCCATCCCCGGACCAGGGGCCG120CGCCGCCACCATGCTAAACAACCTGACGGACTGCGAGGAC160GGCGATGGGGGAGCCAACCCGGGTGATGGCAACCCCAAGG200AAAGCAGTCCCTTCATCAACAGCACCGACACAGAGAAGGG240AAAGGAGTATGATGGCAAGAACATGGCCTTGTTTGAGGAG280GAGATGGACACCAGCCCTATGGTGTCCTCCTTGCTCAGTG320GCCTGGCCAACTACACCAACCTGCCCCAGGGAAGTAGGGA360GCATGAAGAGGCAGAAAACAATGAGGGTGGAAAAAAGAAG400CCGGTGCAGGCCCCACGCATGGGCACCTTCATGGGCGTGT440ACCTGCCGTGCCTGCAGAACATCTTTGGCGTCATCCTCTT480CCTGCGGCTCACCTGGGTGGTGGGCATTGCAGGCATCATG520GAGTCCTTCTGCATGGTGTTCATCTGCTGCTCCTGTACGA560TGCTCACGGCCATCTCCATGAGTGCAATTGCAACGAATGG600TGTTGTGCCTGCTGGTGGCTCCTACTACATGATTTCCAGG640TCTCTGGGCCCAGAGTTTGGGGGTGCCGTGGGCCTCTGCT680TCTACCTGGGCACTACCTTTGCAGGAGCCATGTACATCCT720GGGCACCATCGAAATCCTGCTGGCTTACCTCTTCCCAGCC760ATGGCCATCTTCAAGGCAGAAGATGCCAGTGGGGAGGCAG800CAGCCATGCTGAACAACATGCGTGTTTACGGCACCTGTGT840GCTCACCTGCATGGCCACTGTGGTGTTTGTGGGTGTCAAG880TATGTCAACAAGTTTGCCCTTGTCTTCCTGGGTTGTGTCA920TCCTCTCCATCCTGGCCATCTATGCTGGGGTCATCAAGTC960cDNA 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。