基因總覽
SLC16A1 是蛋白質編碼基因，產物 Monocarboxylate transporter 1（MCT1）屬於 major facilitator superfamily，並歸入 Monocarboxylate porter 家族。它是多次穿膜蛋白，具有 12 個跨膜螺旋，並包含細胞質與細胞外區段；其 C 端另有一段被註記為無序區域。這些結構特徵構成其膜轉運蛋白的基本形態。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000369626 ★ | 112,911,847–112,956,196 | 5 |
| ENST00001108889 | 112,904,043–112,956,358 | 5 |
| ENST00000443580 | 112,911,847–112,935,996 | 5 |
| ENST00000679803 | 112,911,847–112,957,593 | 5 |
| ENST00000863822 | 112,911,847–112,956,358 | 5 |
| ENST00001077396 | 112,911,847–112,956,358 | 5 |
| ENST00001145458 | 112,911,847–112,956,358 | 5 |
| ENST00000538576 | 112,911,852–112,956,063 | 5 |
| ENST00000458229 | 112,911,856–112,956,358 | 6 |
| ENST00000429288 | 112,911,856–112,957,013 | 5 |
| ENST00001077397 | 112,912,231–112,956,358 | 5 |
| ENST00000863823 | 112,912,235–112,956,358 | 5 |
顯示 12/25 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
Monocarboxylate transporter 1 是質子偶聯的單羧酸轉運蛋白，可在細胞膜兩側雙向運輸多種底物，包括乳酸、丙酮酸、乙酸，以及酮體乙醯乙酸與 β-羥基丁酸。來源指出，MCT1 是主要的乳酸輸出蛋白（依相似性推定）。運輸並非固定朝單一方向進行，而是由質子動力與單羧酸底物的濃度梯度共同決定；這種快速跨膜運輸也有助於維持細胞內 pH。
不同底物的運輸方向可隨條件而變。例如乳酸可與 H+ 一同由細胞內輸出；乙酸、乙醯乙酸、丙酮酸及 (R)-3-hydroxybutanoate 則有由細胞外與 H+ 一同輸入的反應記錄。後三者及部分其他底物的資料標示為依相似性推定，應與直接研究證據區分。MCT1 也可促進琥珀酸以質子化的單羧酸形式輸出；肌肉運動或心肌缺血造成細胞酸化時，琥珀酸可短暫質子化，與此輸出方式相關。
轉運過程涉及蛋白質構形在朝外開放與朝內開放狀態間交替。309-Asp 的質子化與去質子化對構形轉換不可或缺，提供了質子偶聯與底物跨膜運輸相連的分子基礎。
依相似性推定，MCT1 也參與高脂飲食下的細胞反應：它調節細胞內乳酸與丙酮酸含量，這些變化可影響中央代謝途徑與胰島素分泌，並伴隨血漿胰島素及血糖恆定的變化。此項描述為相似性推定，來源未將其表述為普遍已確立的作用。
Promoter 與基因調控
>SLC16A1 ENST00000369626 GRCh38 chr1:112956096-112957196 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 TCACCTCTCTGAGCCTCGGGTCCCTTATTTACAAAATGTTCAGGGCAGTGCCCACTTCACAGGGCTGAGG ATTAGAGAGGATAATCCGGGTGAGGAGCATCAGCCCCAGCGCCGCCTGCCACAATTCTATCCGGCCCCAC ATATGCATCGTCCATAAGCGTCCGGCCTCTGCATTCTCGCTTTTCCACGTGGCCGAGGTGCACACCCCAA CCCACTGGGCCAGTCTCCCCACCCTCTTACCTGCTCTTCTTTCCCGACTCGTCTTTAATACCCACCAGGC GCCAACCGCCGCGGGCCTGGCTCTATGGTGGCAAGTTGCATGGGTTCTCCCATCAGGACCTCCCGATGAG CCTACGAGGTCGGTTCTACTACTGTCGCCACTTCAGAGGGAGGAAACAGGCCCGGAGGGTTGGGGAACTT CCCGAGGTCACTGAACTGGTGTCAGGCCCGGATTGGAATCCAAACACATCCCAGCCCATGCCCGGCTCTA CAGCGCCGGCCCCCAGCGTCTTCCCGGGTGCCAGCGGCACCCGCATCCATTCAAATGCTGCCCATTCCCC GCTCCTCAGTCGCTTCCCGCTACTCCGCACGCGCATCTCCCCCACCCGTCAGGGTCAGGCCTCTCGGTGA CTTTTCCTTTTTCTCTGGCAGAAACTGAGGGGTGAGACCGATGGTTGTGTCCCGAACGAGGGCAGATTGC CTAGAGCTCGTCAGACAGGGACCCAAGGGCGAGTCTGGCAGGGCGTGGTAGCTCCGCGCCGCTCAGCAGG GGCGCAGCGCGCGGGTCGGACTGGGACGCCGGTCACGTGGCGGGGAGGGGGCGCCGGCGCGCGCGGGCGA GCTAGAGGGCGCGCGCGGCTGAAAGCGTGTGGAGGCGCGGGCTGCAGTTCGGATGTCTGTGTGGCGGGGA GGGGGCGGCGGCCGGGAGAGACGACTCCGCCCCCTGCGCGCATGCTCCGGCCCCGGCGGGTTATAAGGCA GCCTCGCTGGCCCGGCCAGACAAAGTGGTGAGCTGCGACGTGACTGGCTAGCTGCGTGGGTACTGGAACA AGCAAACGAGGCAGCGAGCGAAGGACGGGAGCCGGACCCTGGGCCCCGTGG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC16A1_1 ↗ | 1:112,956,195 | 負股 | 112,956,185–112,956,244 |
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_BSF8P · enhancer · 112953642–112954458 · regulatory
ENSR1_CF7LX · enhancer · 112954634–112956052 · regulatory
ENSR1_5ZKCB2 · CTCF_binding_site · 112955899–112955920 · regulatory
ENSR1_BSF94 · promoter · 112956053–112956942 · regulatory
ENSR1_5ZKCD4 · CTCF_binding_site · 112956342–112956363 · regulatory
ENSR1_93MSJD · promoter · 112957003–112957503 · regulatory
ENSR1_78MC62 · promoter · 112957583–112957695 · regulatory
ENSR1_BSF9B · enhancer · 112957696–112958403 · regulatory
· motif · 112953850–112953865 · motif
· motif · 112953850–112953865 · motif
· motif · 112953855–112953867 · motif
· motif · 112954543–112954557 · motif
· motif · 112954891–112954906 · motif
· motif · 112954891–112954906 · motif
· motif · 112954896–112954908 · motif
· motif · 112955422–112955435 · motif
· motif · 112955492–112955509 · motif
· motif · 112955613–112955626 · motif
· motif · 112955613–112955626 · motif
· motif · 112955831–112955838 · motif
· motif · 112955894–112955911 · motif
· motif · 112955901–112955917 · motif
· motif · 112955959–112955972 · motif
· motif · 112956239–112956250 · motif
· motif · 112956239–112956250 · motif
· motif · 112956344–112956360 · motif
· motif · 112956366–112956377 · motif
· motif · 112956386–112956395 · motif
· motif · 112956386–112956395 · motif
· motif · 112956763–112956775 · motif
· motif · 112957127–112957149 · motif
· motif · 112957127–112957149 · motif
· motif · 112957272–112957289 · motif
· motif · 112957281–112957298 · motif
· motif · 112957406–112957417 · motif
· motif · 112957438–112957454 · motif
· motif · 112957519–112957529 · motif
· motif · 112957535–112957545 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：500 aa
Monocarboxylate transporter 1 長 500 個胺基酸，具有 12 個跨膜螺旋；序列兩端及螺旋間分布細胞質區段，另有多個短細胞外區段。第 454–500 位胺基酸被註記為無序區域。此蛋白質屬於 major facilitator superfamily，並歸入 Monocarboxylate porter（TC 2.A.1.13）家族。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC16A1 位於細胞膜，可見於基底外側或頂端細胞膜。 其到達細胞表面需要輔助蛋白 BSG 與 EMB，且偏好與 BSG 結合；這些輔助蛋白的定位不應與 SLC16A1 本身的位置混為一談。
深綠色圓點：來源記載的蛋白質定位；數量不表示含量。
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 26 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- APBA2Q99767 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG1Q12959 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG2Q15700 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG3Q92796 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DLG4P78352 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FRMPD2Q68DX3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GRID2IPA4D2P6 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- GRIP1Q9Y3R0 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- GRIP2Q9C0E4 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- IL16Q14005 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX1Q8TBB1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX2Q8N448 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI1Q96QZ7 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI2Q86UL8 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- MPDZO75970 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NHERF4Q86UT5 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PATJQ8NI35 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- PDZK1Q5T2W1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SCRIBQ14160 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SNX27Q96L92 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TJP1Q07157 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WHRNQ9P202 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- ARL6IP4Q66PJ3-4 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DPF1Q92782-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SLC16A1 與 EMB 及 BSG isoform 2 有互作，兩者的互作均被描述為可介導 SLC16A1 導向細胞膜。與 EMB 的關係標示為依相似性推定；與 BSG isoform 2 的互作則有研究支持。此處描述的是互作及其定位功能，來源未指出它們與 SLC16A1 組成何種複合體。
疾病與遺傳關聯
影響 SLC16A1 的變異與三種疾病條目相關。Symptomatic deficiency in lactate transport 可伴隨肌肉活動後細胞內酸化、肌肉退化及肌紅蛋白與肌酸激酶釋出；來源指出此缺陷可能限制原本健康者的極限運動表現。Familial hyperinsulinemic hypoglycemia 7 為常染色體顯性疾病，特徵包括運動誘發的高胰島素血症、低血糖所致意識喪失及低血糖癲癇發作。Monocarboxylate transporter 1 deficiency 則以反覆酮酸中毒為特徵，可能出現嘔吐、滲透性利尿、脫水與 Kussmaul 呼吸，嚴重時可進展至意識降低乃至死亡。
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 · 14 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | MCT1 是質子偶聯的單羧酸雙向轉運蛋白，可快速跨越細胞膜運送乳酸、丙酮酸、乙酸及酮體，並有助維持細胞內 pH；運輸方向由質子動力與底物濃度梯度決定。依相似性推定，MCT1 是主要乳酸輸出蛋白，並參與高脂飲食下乳酸、丙酮酸、代謝途徑、胰島素分泌及血糖恆定的調節。它也可促進質子化琥珀酸輸出，運作時在朝外與朝內開放構形間轉換，309-Asp 的質子化與去質子化對轉換不可或缺。 | 含實驗來源 | 證據與來源Bidirectional proton-coupled monocarboxylate transporter. Catalyzes the rapid transport across the plasma membrane of many monocarboxylates such as lactate, pyruvate, acetate and the ketone bodies acetoacetate and beta-hydroxybutyrate, and thus contributes to the maintenance of intracellular pH. The transport direction is determined by the proton motive force and the concentration gradient of the substrate monocarboxylate. MCT1 is a major lactate exporter (By similarity). Plays a role in cellular responses to a high-fat diet by modulating the cellular levels of lactate and pyruvate that contribute to the regulation of central metabolic pathways and insulin secretion, with concomitant effects on plasma insulin levels and blood glucose homeostasis (By similarity). Facilitates the protonated monocarboxylate form of succinate export, that its transient protonation upon muscle cell acidification in exercising muscle and ischemic heart. Functions via alternate outward- and inward-open conformation states. Protonation and deprotonation of 309-Asp is essential for the conformational transition PMID 12946269 ↗ · PMID 32946811 ↗ · PMID 33333023 ↗ |
| 分子活性 | (S)-lactate(in) + H(+)(in) = (S)-lactate(out) + H(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | acetate(out) + H(+)(out) = acetate(in) + H(+)(in) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | acetoacetate(out) + H(+)(out) = acetoacetate(in) + H(+)(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | pyruvate(out) + H(+)(out) = pyruvate(in) + H(+)(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | (R)-3-hydroxybutanoate(out) + H(+)(out) = (R)-3-hydroxybutanoate(in) + H(+)(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | 3-methyl-2-oxobutanoate(out) + H(+)(out) = 3-methyl-2-oxobutanoate(in) + H(+)(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | 4-methyl-2-oxopentanoate(out) + H(+)(out) = 4-methyl-2-oxopentanoate(in) + H(+)(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | succinate(in) + 2 H(+)(in) = succinate(out) + 2 H(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | SLC16A1 與 EMB 互作，此關係依相似性推定可介導其導向細胞膜；它也與 BSG 的 isoform 2 互作，該互作有研究支持並可介導 SLC16A1 導向細胞膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with EMB; interaction mediates SLC16A1 targeting to the plasma membrane (By similarity). Interacts with isoform 2 of BSG; interaction mediates SLC16A1 targeting to the plasma membrane PMID 17127621 ↗ · PMID 25957687 ↗ · PMID 33333023 ↗ |
| 細胞定位 | SLC16A1 是多次穿膜蛋白，位於細胞膜，並可定位於基底外側或頂端細胞膜。其表面表現需要輔助蛋白 BSG 與 EMB，且偏好結合 BSG。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Basolateral cell membrane / Multi-pass membrane protein; Apical cell membrane / Multi-pass membrane protein; Expression at the cell surface requires the ancillary proteins BSG and EMB. Binds preferentially to BSG PMID 10921872 ↗ · PMID 12946269 ↗ · PMID 15505343 ↗ · PMID 17127621 ↗ · PMID 24390345 ↗ · PMID 25957687 ↗ · PMID 33333023 ↗ · PMID 15901598 ↗ |
| 疾病關聯 | Symptomatic deficiency in lactate transport 與影響 SLC16A1 的變異相關。乳酸轉運缺陷可能使肌肉活動後的細胞內環境酸化，進而造成肌肉退化及肌紅蛋白、肌酸激酶釋出；此缺陷也可能限制原本健康者的極限運動表現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Symptomatic deficiency in lactate transport SDLT Deficiency of lactate transporter may result in an acidic intracellular environment created by muscle activity with consequent degeneration of muscle and release of myoglobin and creatine kinase. This defect might compromise extreme performance in otherwise healthy individuals. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 245340 PMID 10590411 ↗ |
| 疾病關聯 | Familial hyperinsulinemic hypoglycemia 7 是臨床與遺傳上具異質性的高胰島素性低血糖疾病，涉及低血糖時胰臟 β 細胞仍不適當分泌胰島素。其特徵包括運動誘發的高胰島素血症、低血糖造成的意識喪失及低血糖癲癇發作；遺傳方式為常染色體顯性，且與影響 SLC16A1 的變異相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Hyperinsulinemic hypoglycemia, familial, 7 HHF7 A form of hyperinsulinemic hypoglycemia, a clinically and genetically heterogeneous disorder characterized by inappropriate insulin secretion from the pancreatic beta-cells in the presence of low blood glucose levels. HHF7 features include exercise-induced hyperinsulinism, loss of consciousness due to hypoglycemia, and hypoglycemic seizures. HHF7 inheritance is autosomal dominant. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 610021 PMID 17701893 ↗ |
| 疾病關聯 | Monocarboxylate transporter 1 deficiency 是與影響 SLC16A1 的變異相關的代謝疾病，特徵為反覆酮酸中毒，即酮體生成超過利用。臨床後果可包括嘔吐、滲透性利尿、脫水及 Kussmaul 呼吸，病情可能進展至意識降低，最終死亡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monocarboxylate transporter 1 deficiency MCT1D A metabolic disorder characterized by recurrent ketoacidosis, a pathologic state due to ketone formation exceeding ketone utilization. The clinical consequences of ketoacidosis are vomiting, osmotic diuresis, dehydration, and Kussmaul breathing. The condition may progress to decreased consciousness and, ultimately, death. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616095 PMID 25390740 ↗ · PMID 33333023 ↗ |
核酸與蛋白質序列
CAAAGTGGTGAGCTGCGACGTGACTGGCTAGCTGCGTGGG40TACTGGAACAAGCAAACGAGGCAGCGAGCGAAGGACGGGA80GCCGGACCCTGGGCCCCGTGGAACTCCAGCCTGCGCCACC120ACGTCACGCACACGCTCGGCGCTGCGATCCGCGCATATAA160CGATATTTGGATTTGACCTGCATTTTGGAATTTATCTACA200CTTAAAATGCCACCAGCAGTTGGAGGTCCAGTTGGATACA240CCCCCCCAGATGGAGGCTGGGGCTGGGCAGTGGTAATTGG280AGCTTTCATTTCCATCGGCTTCTCTTATGCATTTCCCAAA320TCAATTACTGTCTTCTTCAAAGAGATTGAAGGTATATTCC360ATGCCACCACCAGCGAAGTGTCATGGATATCCTCCATAAT400GTTGGCTGTCATGTATGGTGGAGGTCCTATCAGCAGTATC440CTGGTGAATAAATATGGAAGTCGTATAGTCATGATTGTTG480GTGGCTGCTTGTCAGGCTGTGGCTTGATTGCAGCTTCTTT520CTGTAACACCGTACAGCAACTATACGTCTGTATTGGAGTC560ATTGGAGGTCTTGGGCTTGCCTTCAACTTGAATCCAGCTC600TGACCATGATTGGCAAGTATTTCTACAAGAGGCGACCATT640GGCCAACGGACTGGCCATGGCAGGCAGCCCTGTGTTCCTC680TGTACTCTGGCCCCCCTCAATCAGGTTTTCTTCGGTATCT720TTGGATGGAGAGGAAGCTTTCTAATTCTTGGGGGCTTGCT760ACTAAACTGCTGTGTTGCTGGAGCCCTCATGCGACCAATC800GGGCCCAAGCCAACCAAGGCAGGGAAAGATAAGTCTAAAG840CATCCCTTGAGAAAGCTGGAAAATCTGGTGTGAAAAAAGA880TCTGCATGATGCAAATACAGATCTTATTGGAAGACACCCT920AAACAAGAGAAACGATCAGTCTTCCAAACAATTAATCAGT960cDNA 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。