基因總覽
SLC1A4 是蛋白質編碼基因，產物屬於 dicarboxylate/amino acid:cation symporter（DAACS）家族的 SLC1A4 subfamily。此蛋白質為多次跨膜膜蛋白，具有八段跨膜螺旋，並分布於細胞膜；其胞內與胞外區段交錯排列，另有一段被註記為 beta-hairpin 的區域。SLC1A4 的主要角色是中性胺基酸的鈉離子耦合交換，並與 D-serine 的細胞間調節有關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000234256 ★ | 64,989,399–65,023,865 | 8 |
| ENST00000906286 | 64,988,478–65,023,865 | 9 |
| ENST00000531327 | 64,988,490–65,023,865 | 7 |
| ENST00000906287 | 64,988,951–65,023,865 | 7 |
| ENST00000906288 | 64,988,951–65,023,865 | 7 |
| ENST00000969683 | 64,988,951–65,023,865 | 4 |
| ENST00001030900 | 64,988,951–65,023,865 | 7 |
| ENST00001140440 | 64,988,951–65,023,865 | 8 |
顯示 8/8 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
SLC1A4 是鈉離子耦合的中性胺基酸交換蛋白。其三底物運輸循環會交換細胞外與細胞內的中性胺基酸，並至少伴隨一個鈉離子向細胞內共同運輸。交換方向具雙向性，已列出的底物包括 L-serine、D-serine、L-threonine、L-asparagine 與 L-alanine；不同胺基酸可在循環中彼此交換，而非僅由細胞外單向輸入。
所列反應例子呈現此交換方式的多樣性：D-serine 可與 L-serine 或 L-alanine 交換，並伴隨鈉離子內流；trans-4-hydroxy-L-proline 也可與 L-serine、L-alanine 或 L-threonine 交換。其他列出的交換組合包括 L-serine 與 L-asparagine 或 L-proline、L-serine 與 L-alanine，以及 L-alanine 分別與 L-asparagine、L-proline、L-cysteine 或 L-threonine 的交換。這些反應描述了特定底物的交換方向，並不表示所有底物組合都具有相同證據來源。
SLC1A4 也與 D-serine 恆定有關；D-serine 是突觸 NMDA receptors 的共同致效劑。依相似性推論，在興奮性突觸附近的星狀膠細胞中，該蛋白可能促進帶電的 D-serine 內流，同時使 L-serine 外流；L-serine 再運送至神經元，用於從頭合成 D-serine。這項細胞間運輸模式屬於相似性推論，不應視為已在此處直接確立的機制。
除了胺基酸交換，SLC1A4 還具有依賴鈉離子與胺基酸、但與胺基酸運輸耦合分離的類通道陰離子電導。其偏好的陰離子順序為 SCN(-) > NO3(-) > I(-) > Cl(-)。因此，SLC1A4 的功能不只涉及中性胺基酸跨膜交換，也包括具底物與鈉離子依賴性的陰離子通透性。
Promoter 與基因調控
>SLC1A4 ENST00000234256 GRCh38 chr2:64988399-64989499 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 GGTTACGTGGCAGAAACCAACTGGAAGTGGTGGCGTGAGAGCTCTGTTTCTTCTAGAAGAGCTTTGCGTC TTAAACGCCCATACCGCAGACAGCTGCCTGGCGGGCGACCCAGCCCCATCCTGATGGCCCCAGGACACAA GCCCAGGAGCGCCCCGGTGCGCGCGGTTCCGCGGCCCAGGGGCGCCGGGTTTGGTGGCACAGCGAGCCCC CTTTCTCTAGCGGTATGGCTGCGTTAGAGCCCTAATGAGCGCGTGCGAAGGCTCCCCTTATTCATCCATC CTCCGGTCCGTCCTTTGTCTCAAGGCCGGGGCCTTGCTGGGCACCATGGCGTGCTTTACCGCACAAGCCC CTGAGGACCCCTGGAAGAAGGGATCTTCCGCAGGAGGGGACGCGACGGCAGGACCGCCCCGGGCCCCCTC ACCGCGCCCGGCCCCCTGGCGGGAGAGGCCGGCGAGCTCTGGAGAGGAGCGCGGGCCGCGCGGGGCGAAA GCGCCACCCGGGAGAGAGGGATCCTCCCCTCTCCTCCTCTCTTCTCCCCTCCCCTCCCTCCCCTCCCACA GTCCTCAGGAGGAGGAACGCCGCTGCGTTCTAAGTTCTCCCGGGCCCTCTGGCCCCGAGGACTCAGATCC CGGCCGCGGGAGAGGGCCCGGCAGGTGCCAAGGAGCCCGGGCGGTCCTTCAGCCCGCACTTCCCCGCGGT CGCCCGGAGCCGGCCTCCGTTAGCCGGGCGGGTAGGCGGCTATTGGCGCCAGGATTGGCCGGCGCCGCCC GCGCCCCCGCGGCCTCGGGTGGAGCCTCCCGCCCGGCCGCCCCCTGCGGCACCCGCGACACGGGTGGGGA CCAGAGGCTCCCGGCGGCGGCTCCCGGCGGCGGCTCCCGGGCTGTGATTGGCCAGCGCCACAGGGGGCGG GACGGCGGGCGTGAAGTGAGCGGGCTGGGGCCGCTGGCGCGCCCTCCTACTTCCCCGTCTGCGTCCGCGT TCGCGGCTCCCGTTTGCATCATCTCCAGCCGGCGGCTGCTCCAGGGAGGCTGGGCGCGATCCTCTCCGCC CGCGGCTCCAACCCGCACTCTGCGCCTCTCCTCGCCTTTCTCGCACCTGCT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC1A4_2 ↗ | 2:64,988,479 | 正股 | 64,988,430–64,988,489 |
| SLC1A4_1 ↗ | 2:64,989,399 | 正股 | 64,989,350–64,989,409 |
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
ENSR2_9XRGG · promoter · 64988000–64988500 · regulatory
ENSR2_9XRGP · promoter · 64988909–64989409 · regulatory
ENSR2_9XRH5 · promoter · 64990257–64990757 · regulatory
ENSR2_9XRHM · enhancer · 64992157–64992513 · regulatory
ENSR2_9XRHS · enhancer · 64992761–64993246 · regulatory
· motif · 64986322–64986335 · motif
· motif · 64986322–64986335 · motif
· motif · 64987009–64987024 · motif
· motif · 64987009–64987024 · motif
· motif · 64987010–64987024 · motif
· motif · 64987011–64987024 · motif
· motif · 64987281–64987296 · motif
· motif · 64987477–64987490 · motif
· motif · 64988317–64988332 · motif
· motif · 64988470–64988487 · motif
· motif · 64988479–64988494 · motif
· motif · 64988734–64988751 · motif
· motif · 64988744–64988757 · motif
· motif · 64989168–64989181 · motif
· motif · 64989356–64989367 · motif
· motif · 64989490–64989499 · motif
· motif · 64989687–64989704 · motif
· motif · 64990835–64990847 · motif
· motif · 64992138–64992153 · motif
· motif · 64992605–64992617 · motif
· motif · 64993191–64993205 · motif
· motif · 64993191–64993205 · motif
· motif · 64993194–64993202 · motif
創傷性腦損傷後，腦皮質中的 SLC1A4 表現上調。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：532 aa
SLC1A4 蛋白質長 532 個胺基酸，屬於 DAACS 家族的 SLC1A4 subfamily。其序列註解包含八段跨膜螺旋，並有多段胞內與胞外區域；第 191–216 位胺基酸被註記為 beta-hairpin。N 端第 1–25 位及 C 端第 500–532 位則被預測為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC1A4 是多次跨膜蛋白，定位於細胞膜；此外，質譜分析在第 I 至第 IV 期的黑色素體分餾中也檢出此蛋白。
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：Melanosome membrane。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 20 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- APBA2Q99767 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG1Q12959 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- DLG3Q92796 · UniProt INTERACTION · 2 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 · 2 experiments
- LNX1Q8TBB1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LNX2Q8N448 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI1Q96QZ7 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MAGI2Q86UL8 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- MPDZO75970 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NHERF4Q86UT5 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PATJQ8NI35 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- PDZK1Q5T2W1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SCRIBQ14160 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TJP1Q07157 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
SLC1A4 可形成同源三聚體（homotrimer）。此資料描述的是其亞基組成，不提供其他結合夥伴或功能性互作關係。
疾病與遺傳關聯
SLC1A4 的變異與痙攣性四肢麻痺、胼胝體變薄及進行性小頭症（SPATCCM）有關。此神經發育疾病可具有胼胝體變薄、嚴重且進行性的小頭症、嚴重智能障礙、癲癇、痙攣及整體發展遲緩；多數患者無法獨立行走或說話。來源將疾病歸因於影響 SLC1A4 的變異。
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 · 23 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC1A4 是鈉離子耦合的中性胺基酸交換蛋白，透過三底物循環交換細胞內外胺基酸，並至少共同運輸一個向內的鈉離子。它可雙向交換 L-與 D-serine、L-threonine、L-asparagine 及 L-alanine；與星狀膠細胞和神經元間的 D-serine 調節相關，其中細胞間運送機制為依相似性推論。此外，蛋白質具有鈉離子與胺基酸依賴、但與胺基酸運輸不耦合的類通道陰離子電導，偏好順序為 SCN(-) > NO3(-) > I(-) > Cl(-)。 | 含實驗來源 | 證據與來源Sodium-coupled antiporter of neutral amino acids. In a tri-substrate transport cycle, exchanges neutral amino acids between the extracellular and intracellular compartments, coupled to the inward cotransport of at least one sodium ion. Exchanges neutral amino acids such as L- and D-serine, L-threonine, L-asparagine and L-alanine in a bidirectional way. Involved in homeostasis of D-serine, a coagonist of synaptic NMDA receptors. In astrocytes at excitatory synapses, mediates electrogenic D-serine influx coupled to L-serine efflux and L-serine shuttling to neurons for de novo D-serine synthesis (By similarity). Displays sodium- and amino acid-dependent but uncoupled channel-like anion conductance with a preference SCN(-) > NO3(-) > I(-) > Cl(-) PMID 14502423 ↗ · PMID 24808181 ↗ · PMID 26041762 ↗ · PMID 27272177 ↗ · PMID 34630942 ↗ · PMID 8101838 ↗ · PMID 8340364 ↗ · PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | D-serine(out) + L-serine(in) + Na(+)(out) = D-serine(in) + L-serine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源D-serine(out) + L-serine(in) + Na(+)(out) = D-serine(in) + L-serine(out) + Na(+)(in) PMID 27272177 ↗ |
| 分子活性 | D-serine(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = D-serine(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源D-serine(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = D-serine(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) PMID 34630942 ↗ |
| 分子活性 | D-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = D-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源D-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = D-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 27272177 ↗ |
| 分子活性 | D-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(out) = D-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源D-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(out) = D-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(in) PMID 27272177 ↗ |
| 分子活性 | trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-serine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-serine(out) + Na(+)(in) | 推論支持 | 證據與來源trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-serine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-serine(out) + Na(+)(in) |
| 分子活性 | trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 推論支持 | 證據與來源trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) |
| 分子活性 | trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-threonine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-threonine(out) + Na(+)(in) | 推論支持 | 證據與來源trans-4-hydroxy-L-proline(out) + L-threonine(in) + Na(+)(out) = trans-4-hydroxy-L-proline(in) + L-threonine(out) + Na(+)(in) |
| 分子活性 | L-asparagine(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = L-asparagine(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-asparagine(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = L-asparagine(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) PMID 34630942 ↗ |
| 分子活性 | L-proline(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = L-proline(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-proline(in) + L-serine(out) + Na(+)(out) = L-proline(out) + L-serine(in) + Na(+)(in) PMID 34630942 ↗ |
| 分子活性 | L-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-serine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-serine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | L-asparagine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-asparagine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-asparagine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-asparagine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | L-proline(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-proline(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-proline(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-proline(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | L-cysteine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-cysteine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-cysteine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-cysteine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | L-threonine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-threonine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源L-threonine(out) + L-alanine(in) + Na(+)(out) = L-threonine(in) + L-alanine(out) + Na(+)(in) PMID 8910405 ↗ |
| 分子活性 | thiocyanate(in) = thiocyanate(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | nitrate(in) = nitrate(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | iodide(out) = iodide(in) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | chloride(in) = chloride(out) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | Homotrimer | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | SLC1A4 是多次跨膜蛋白，定位於細胞膜及黑色素體膜；質譜分析亦在第 I 至第 IV 期的黑色素體分餾中檢出此蛋白。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Melanosome membrane / Multi-pass membrane protein; Identified by mass spectrometry in melanosome fractions from stage I to stage IV PMID 26041762 ↗ · PMID 17081065 ↗ |
| 調控 | 創傷性腦損傷後，腦皮質中的 SLC1A4 表現上調。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | SLC1A4 變異與痙攣性四肢麻痺、胼胝體變薄及進行性小頭症（SPATCCM）相關。此神經發育疾病可包括胼胝體變薄、嚴重進行性小頭症、嚴重智能障礙、癲癇、痙攣與整體發展遲緩，多數患者無法獨立行走或說話；資料將疾病歸因於影響 SLC1A4 的變異。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spastic tetraplegia, thin corpus callosum, and progressive microcephaly SPATCCM A neurodevelopmental disorder characterized by thin corpus callosum, severe progressive microcephaly, severe intellectual disability, seizures, spasticity, and global developmental delay. Most patients are unable to achieve independent walking or speech. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616657 PMID 25930971 ↗ · PMID 26041762 ↗ · PMID 26138499 ↗ · PMID 34630942 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ATCTCCAGCCGGCGGCTGCTCCAGGGAGGCTGGGCGCGAT40CCTCTCCGCCCGCGGCTCCAACCCGCACTCTGCGCCTCTC80CTCGCCTTTCTCGCACCTGCTCCTGCGCCAGGCCCGGAGA120CCCCCGGGGCGGCTTCCCAGAACCTGCGGAGCACAACTGG160CCGACCGACCCATTCATTGGGAACCCCGTCTTTTGCCAGA200GCCCACGTCCCCTGCCACCTCTAGCTCGGAGCGGCGTGTA240GCGCCATGGAGAAGAGCAACGAGACCAACGGCTACCTTGA280CAGCGCTCAGGCGGGGCCTGCGGCCGGGCCCGGAGCTCCG320GGGACCGCGGCGGGACGCGCACGGCGTTGCGCGGGCTTCC360TGCGGCGCCAAGCGCTGGTGCTGCTCACCGTGTCCGGGGT400GCTGGCGGGCGCGGGCCTGGGCGCGGCGTTGCGCGGGCTC440AGCCTGAGCCGCACGCAGGTCACCTACCTGGCCTTCCCCG480GCGAGATGCTGCTCCGCATGCTGCGCATGATCATCCTGCC520GCTGGTGGTCTGCAGCCTGGTGTCGGGCGCCGCCTCGCTC560GATGCCAGCTGCCTCGGGCGTCTGGGCGGCATCGCTGTCG600CCTACTTTGGCCTCACCACACTGAGTGCCTCGGCGCTCGC640CGTGGCCTTGGCGTTCATCATCAAGCCAGGATCCGGTGCG680CAGACCCTTCAGTCCAGCGACCTGGGGCTGGAGGACTCGG720GGCCTCCTCCTGTCCCCAAAGAGACGGTGGACTCTTTCCT760CGACCTGGCCAGAAACCTGTTTCCCTCCAATCTTGTGGTT800GCAGCTTTCCGTACGTATGCAACCGATTATAAAGTCGTGA840CCCAGAACAGCAGCTCTGGAAATGTAACCCATGAAAAGAT880CCCCATAGGCACTGAGATAGAAGGGATGAACATTTTAGGA920TTGGTCCTGTTTGCTCTGGTGTTAGGAGTGGCCTTAAAGA960cDNA 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。