基因總覽
SLC25A4 是蛋白質編碼基因，產物屬於 mitochondrial carrier family，位於粒線體內膜。這種多次跨膜蛋白的基本角色，是在粒線體與細胞質之間交換 ADP 和 ATP，連結粒線體的能量生成與細胞的能量需求。其蛋白質具有六段螺旋跨膜區，序列中包含三個 Solcar 重複區，呈現粒線體載體家族的結構特色。來源亦指出，SLC25A4 除了核苷酸轉運，還與粒線體解偶聯、粒線體通透性轉換孔活動及粒線體自噬調節相關；這些作用的細節與證據限制見下方功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000281456 ★ | 185,143,266–185,150,382 | 4 |
| ENST00000889779 | 185,143,233–185,150,393 | 3 |
| ENST00000889780 | 185,143,233–185,150,393 | 4 |
| ENST00000889781 | 185,143,233–185,147,269 | 4 |
| ENST00000928668 | 185,143,233–185,150,393 | 4 |
| ENST00000948441 | 185,143,233–185,150,393 | 4 |
| ENST00000948442 | 185,143,233–185,147,274 | 4 |
| ENST00000948443 | 185,143,233–185,150,393 | 4 |
| ENST00000948444 | 185,143,233–185,147,269 | 4 |
| ENST00000990684 | 185,143,233–185,147,271 | 3 |
| ENST00001098889 | 185,143,233–185,147,280 | 4 |
| ENST00001124383 | 185,143,233–185,147,271 | 4 |
顯示 12/14 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
SLC25A4 的主要功能之一是作為 ADP:ATP 反向轉運蛋白，將 ADP 輸入粒線體基質供 ATP 合成使用，並把 ATP 輸出以供細胞使用。轉運時，蛋白質在朝向細胞質開放的 c-state 與朝向基質開放的 m-state 之間轉換；依交替通道機制，同一底物結合位點會輪流暴露於內膜兩側。ADP 與 ATP 不是同時通過：一種底物先被運送並離開結合位點，之後另一種底物才結合，沿相反方向轉運。
SLC25A4 也具有質子轉運作用，並參與粒線體解偶聯。質子流經此路徑會使電子傳遞鏈與 ATP synthase 的質子流解偶聯，降低 ATP 生成效率並促成粒線體產熱。此質子轉運需要游離脂肪酸作為輔因子，但來源指出 SLC25A4 不運輸游離脂肪酸；此外，ADP:ATP 反向轉運活性會抑制質子轉運活性。這些作用的相互調節，可能使 SLC25A4 參與平衡 ATP 生成與產熱；相關描述屬於 By similarity 的推論。
此蛋白也與粒線體通透性轉換孔（mPTP）的開啟有關。mPTP 是非專一性通道，可讓不超過 1.5 kDa 的溶質通過粒線體膜，並與細胞死亡相關。不過目前尚不清楚 SLC25A4 是構成該孔的成孔成分，還是負責調節其活動，因此不宜將其角色描述為已確定的孔道組成。
此外，SLC25A4 可在不依賴 ADP:ATP 反向轉運活性的情況下調節粒線體自噬。來源所述機制涉及與 TIMM44 作用，進而抑制 presequence translocase TIMM23，並促進 PINK1 穩定；這些內容亦標示為 By similarity。以上功能顯示，SLC25A4 不只參與核苷酸交換，也與粒線體能量輸出、通透性轉換及自噬調節相連。
Promoter 與基因調控
>SLC25A4 ENST00000281456 GRCh38 chr4:185142266-185143366 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 GAACTGCCTAAAAAACAAGCTAAGGAAAATTAAAGCTCAGATTTATATATTTTAAGAAATTAATTGCAAT TAATTTCCTGGGATTAAATAGCATTTCCTCAACCCCAGCTGTCATTAAAAAGAGGCAAATACAGCCAAGG ACTGGATCTCCGGAAGGCTGACAGCACTGACCCTCAAGAAGGCACCGGCTGACAGACAGAACATTCTGCC CTAATATGTGCTGAAATTCCGCTGAGAGCAGAGTGGTACATTGAACCCTTTAGGGGCTTACAAAAGAAGT GTCCTGTGTTTTAGAGTCACAGAGTTTTGCAGAAACAAGTATGAATTCACCTAGTGGCCCCCTGCACCAG GTCTTTCCTGTGGGCACTGAGTGCCAGACACATCAATATGTAATAGCAGAATGAATGACTGAACGAACGA TTGAATGAAAAGAAATGAGAGGCAGCAGGTTGTCAGATTCTATGAGGCAATCACAGCATCAGGTGACCTT AGTATCTATTTGAGAGGACTGCCATTTATTCTCGGGAGCGCACGGCTCTAAAGAGGCCCATATCCAGGCA GTGAGCTCTGGTGGGGGGCGCCTTTAGATGCAAGAAGGAGGAAACAGCTCGAAATCCCTGGGCCTGAGCG CGGCCCGTGCAGGCCGGAGGGTCAAGAACTCTCCACCGGCGGCAGCGGCCCGGTGTCTGCCCCGGCTTCG CCCCGGCCTAAGGCTGCCTGTGCTATAAATACGCGGCCCACATGCCGCGGTGACACGGTGTTCCCTGGGC TCGGCGGGACAGATAACATGAATGTGCCCTTTAAACGTCCCAAGTTGCAGGGACAGCCCCCGGCCCAGCC TCGCTCCCGGAAGCGCCTTCGCCCCCGATGCCCTCTGCAGCTGGGAGGAGGGGGCGCCCCGCACCTGCCC AGCCAATGCGCGGCGCGAGCGCCGGCCGCGACCCGCCTCCTCTCGCGAGAGCCCGGCGGGGATATAAGGG GGAGCTGCGGGCCAGGCGGCGGCCCCCTAGCGTCGCGCAGGGTCGGGGACTGCGCGGCGGTGCCAGGCCG GGCGTGGGCGAGAGCACGAACGGGCTGCCTGCGGGCTGAGAGCGTCGAGCT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC25A4_1 ↗ | 4:185,143,266 | 正股 | 185,143,217–185,143,276 |
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
ENSR4_87FZ76 · enhancer · 185139824–185140046 · regulatory
ENSR4_94PH5G · promoter · 185142776–185143276 · regulatory
ENSR4_53LJRF8 · CTCF_binding_site · 185145092–185145113 · regulatory
· motif · 185142745–185142757 · motif
· motif · 185142905–185142920 · motif
· motif · 185142913–185142920 · motif
· motif · 185143060–185143073 · motif
· motif · 185143109–185143120 · motif
· motif · 185143111–185143120 · motif
· motif · 185143150–185143163 · motif
· motif · 185143165–185143174 · motif
· motif · 185143207–185143220 · motif
· motif · 185143250–185143267 · motif
· motif · 185143314–185143327 · motif
· motif · 185143410–185143423 · motif
· motif · 185143440–185143457 · motif
· motif · 185143463–185143470 · motif
· motif · 185143481–185143497 · motif
· motif · 185143481–185143497 · motif
· motif · 185143716–185143731 · motif
· motif · 185143716–185143731 · motif
· motif · 185145094–185145110 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：298 aa
SLC25A4 蛋白質長 298 個胺基酸，屬於 mitochondrial carrier family（TC 2.A.29）。序列包含六段螺旋跨膜區，並分布於粒線體膜間腔側與基質側的拓樸區段；另有三個 Solcar 重複區。第 235–240 位胺基酸區段被註記為對轉運活性重要，並含有 Nucleotide carrier signature motif。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC25A4 主要定位於粒線體內膜，為多次跨膜蛋白；來源也記載其可能位於非粒線體膜，但未進一步說明條件。 由 ARL2BP、ARL2 與 SLC25A4/ANT1 形成的複合體則記載為位於粒線體，這是複合體的定位資訊，不應直接視為 SLC25A4 單獨定位的另一種證據。
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：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 3 個夥伴
- LRRK2Q5S007 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- NR4A1P22736-1 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SLC25A6P12236 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
SLC25A4 被描述為單體；另一方面，來源也記載由 ARL2、ARL2BP 與 SLC25A4/ANT1 組成的複合體，並指出它會與 ARL2BP 交互作用。SLC25A4 與 ARHGAP11B 的交互作用與抑制 mPTP 有關；與 TIMM44 的交互作用則連結至 TIMM23 抑制及 PINK1 穩定。感染 HIV-1 時，SLC25A4 也會與 HIV-1 Vpr 交互作用。
疾病與遺傳關聯
來源將 SLC25A4 變異與多種粒線體疾病相連。Progressive external ophthalmoplegia with mitochondrial DNA deletions, autosomal dominant, 2 以眼外肌及上眼瞼提肌逐漸無力為主要表現，部分病例合併骨骼肌病變，亦可能出現多系統症狀。Mitochondrial DNA depletion syndrome 12B, cardiomyopathic type 為常染色體隱性疾病，通常於兒童期出現肥厚型心肌病與廣泛骨骼肌病變。Mitochondrial DNA depletion syndrome 12A, cardiomyopathic type 則為常染色體顯性疾病，可自出生時出現嚴重肌張力低下及粒線體功能異常。這些疾病條目將其列為受變異影響的基因相關疾病，不代表所有 SLC25A4 變異都會造成相同表現。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC25A4 將 ADP 輸入粒線體基質供 ATP 合成，並輸出 ATP；蛋白質以交替通道方式交換兩種底物。它也可能參與質子轉運、粒線體解偶聯與產熱，游離脂肪酸是質子轉運所需輔因子但不由其運輸。其與 mPTP 開啟及粒線體自噬調節相關，但是否構成 mPTP 孔道尚不清楚，部分機制依據相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源ADP:ATP antiporter that mediates import of ADP into the mitochondrial matrix for ATP synthesis, and export of ATP out to fuel the cell. Cycles between the cytoplasmic-open state (c-state) and the matrix-open state (m-state): operates by the alternating access mechanism with a single substrate-binding site intermittently exposed to either the cytosolic (c-state) or matrix (m-state) side of the inner mitochondrial membrane (By similarity). Substrate exchange across the membrane occurs consecutively with one substrate being transported first, then dissociating from the substrate binding site before the second substrate binds for transport in the opposite direction. In addition to its ADP:ATP antiporter activity, also involved in mitochondrial uncoupling and mitochondrial permeability transition pore (mPTP) activity. Plays a role in mitochondrial uncoupling by acting as a proton transporter: proton transport uncouples the proton flows via the electron transport chain and ATP synthase to reduce the efficiency of ATP production and cause mitochondrial thermogenesis (By similarity). Proton transporter activity is inhibited by ADP:ATP antiporter activity, suggesting that SLC25A4/ANT1 acts as a master regulator of mitochondrial energy output by maintaining a delicate balance between ATP production (ADP:ATP antiporter activity) and thermogenesis (proton transporter activity) (By similarity). Proton transporter activity requires free fatty acids as cofactor, but does not transport it (By similarity). Also plays a key role in mPTP opening, a non-specific pore that enables free passage of the mitochondrial membranes to solutes of up to 1.5 kDa, and which contributes to cell death. It is however unclear if SLC25A4/ANT1 constitutes a pore-forming component of mPTP or regulates it (By similarity). Acts as a regulator of mitophagy independently of ADP:ATP antiporter activity: promotes mitophagy via interaction with TIMM44, leading to inhibit the presequence translocase TIMM23, thereby promoting stabilization of PINK1 (By similarity) PMID 21586654 ↗ · PMID 23173940 ↗ · PMID 27693233 ↗ · PMID 31883789 ↗ · PMID 37278158 ↗ |
| 分子活性 | ADP(in) + ATP(out) = ADP(out) + ATP(in) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | H(+)(in) = H(+)(out) | 推論支持 | |
| 交互作用 | SLC25A4 被描述為單體，也記載於 ARL2、ARL2BP 與 SLC25A4/ANT1 組成的複合體中，並與 ARL2BP 交互作用。它與 ARHGAP11B 的交互作用可抑制 mPTP；與 TIMM44 的交互作用則抑制 TIMM23，並促進 PINK1 穩定。部分互作資訊標示為依相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer (By similarity). Found in a complex with ARL2, ARL2BP and SLC25A4/ANT1 (By similarity). Interacts with ARL2BP (By similarity). Interacts with ARHGAP11B, thereby inhibiting the mitochondrial permeability transition pore (mPTP). Interacts with TIMM44; leading to inhibit the presequence translocase TIMM23, thereby promoting stabilization of PINK1 (By similarity) PMID 31883789 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染情境下，SLC25A4 與 HIV-1 Vpr 交互作用；來源未提供此互作的進一步作用或結果。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | SLC25A4 是粒線體內膜多次跨膜蛋白，亦記載為可能定位於非粒線體膜。由 ARL2BP、ARL2 與 SLC25A4/ANT1 組成的複合體位於粒線體；該定位資訊描述的是複合體，且來源將此說明標為依相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrion inner membrane / Multi-pass membrane protein; Membrane / Multi-pass membrane protein; The complex formed with ARL2BP, ARL2 and SLC25A4/ANT1 is expressed in mitochondria (By similarity). May localize to non-mitochondrial membranes PMID 21586654 ↗ · PMID 27641616 ↗ |
| 疾病關聯 | Progressive external ophthalmoplegia with mitochondrial DNA deletions, autosomal dominant, 2 與 SLC25A4 變異相關，主要表現為眼外肌及上眼瞼提肌逐漸無力；部分患者有骨骼肌病變、疲勞或永久性肌無力，肌肉切片可見 ragged-red fibers 與萎縮。其他可能症狀包括白內障、聽力損失、感覺軸突神經病變、共濟失調、憂鬱、性腺功能低下及帕金森症。 | 含實驗來源 | 證據與來源Progressive external ophthalmoplegia with mitochondrial DNA deletions, autosomal dominant, 2 PEOA2 A disorder characterized by progressive weakness of ocular muscles and levator muscle of the upper eyelid. In a minority of cases, it is associated with skeletal myopathy, which predominantly involves axial or proximal muscles and which causes abnormal fatigability and even permanent muscle weakness. Ragged-red fibers and atrophy are found on muscle biopsy. A large proportion of chronic ophthalmoplegias are associated with other symptoms, leading to a multisystemic pattern of this disease. Additional symptoms are variable, and may include cataracts, hearing loss, sensory axonal neuropathy, ataxia, depression, hypogonadism, and parkinsonism. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 609283 PMID 10926541 ↗ · PMID 11756613 ↗ · PMID 12112115 ↗ · PMID 12707443 ↗ · PMID 15792871 ↗ · PMID 18575922 ↗ · PMID 21586654 ↗ · PMID 27693233 ↗ |
| 疾病關聯 | Mitochondrial DNA depletion syndrome 12B, cardiomyopathic type 是與 SLC25A4 變異相關的常染色體隱性粒線體疾病，通常在兒童期發病，呈現緩慢進展的肥厚型心肌病與廣泛骨骼肌病變，可造成運動不耐；部分患者有肌無力或萎縮。骨骼肌切片可見 ragged-red fibers、mtDNA 減少及異常粒線體累積。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrial DNA depletion syndrome 12B, cardiomyopathic type MTDPS12B An autosomal recessive mitochondrial disorder characterized by childhood onset of slowly progressive hypertrophic cardiomyopathy and generalized skeletal myopathy resulting in exercise intolerance and, in some patients, muscle weakness and atrophy. Skeletal muscle biopsy shows ragged red fibers, mtDNA depletion, and accumulation of abnormal mitochondria. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 615418 PMID 16155110 ↗ · PMID 22187496 ↗ · PMID 25732997 ↗ · PMID 27693233 ↗ |
| 疾病關聯 | Mitochondrial DNA depletion syndrome 12A, cardiomyopathic type 是與 SLC25A4 變異相關的常染色體顯性粒線體疾病，出生時即可有粒線體功能異常與嚴重肌張力低下。患嬰可能有需機械通氣的呼吸功能不全及運動發展不良；許多患者在嬰兒期死亡，存活者可有嚴重肌無力與無法獨立行走，部分病例出現肥厚型心肌病。肌肉可見 mtDNA 減少及嚴重複合型粒線體呼吸鏈缺陷。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrial DNA depletion syndrome 12A, cardiomyopathic type MTDPS12A An autosomal dominant mitochondrial disorder characterized by severe hypotonia due to mitochondrial dysfunction apparent at birth. Affected infants have respiratory insufficiency requiring mechanical ventilation and have poor or no motor development. Many die in infancy, and those that survive have profound hypotonia with significant muscle weakness and inability to walk independently. Some patients develop hypertrophic cardiomyopathy. Muscle samples show mtDNA depletion and severe combined mitochondrial respiratory chain deficiencies. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617184 PMID 27693233 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGCCCCCTAGCGTCGCGCAGGGTCGGGGACTGCGCGGCGG40TGCCAGGCCGGGCGTGGGCGAGAGCACGAACGGGCTGCCT80GCGGGCTGAGAGCGTCGAGCTGTCACCATGGGTGATCACG120CTTGGAGCTTCCTAAAGGACTTCCTGGCCGGGGGCGTCGC160CGCTGCCGTCTCCAAGACCGCGGTCGCCCCCATCGAGAGG200GTCAAACTGCTGCTGCAGGTCCAGCATGCCAGCAAACAGA240TCAGTGCTGAGAAGCAGTACAAAGGGATCATTGATTGTGT280GGTGAGAATCCCTAAGGAGCAGGGCTTCCTCTCCTTCTGG320AGGGGTAACCTGGCCAACGTGATCCGTTACTTCCCCACCC360AAGCTCTCAACTTCGCCTTCAAGGACAAGTACAAGCAGCT400CTTCTTAGGGGGTGTGGATCGGCATAAGCAGTTCTGGCGC440TACTTTGCTGGTAACCTGGCGTCCGGTGGGGCCGCTGGGG480CCACCTCCCTTTGCTTTGTCTACCCGCTGGACTTTGCTAG520GACCAGGTTGGCTGCTGATGTGGGCAAGGGCGCCGCCCAG560CGTGAGTTCCATGGTCTGGGCGACTGTATCATCAAGATCT600TCAAGTCTGATGGCCTGAGGGGGCTCTACCAGGGTTTCAA640CGTCTCTGTCCAAGGCATCATTATCTATAGAGCTGCCTAC680TTCGGAGTCTATGATACTGCCAAGGGGATGCTGCCTGACC720CCAAGAACGTGCACATTTTTGTGAGCTGGATGATTGCCCA760GAGTGTGACGGCAGTCGCAGGGCTGGTGTCCTACCCCTTT800GACACTGTTCGTCGTAGAATGATGATGCAGTCCGGCCGGA840AAGGGGCCGATATTATGTACACGGGGACAGTTGACTGCTG880GAGGAAGATTGCAAAAGACGAAGGAGCCAAGGCCTTCTTC920AAAGGTGCCTGGTCCAATGTGCTGAGAGGCATGGGCGGTG960cDNA 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。