基因總覽
SLC2A1 是蛋白質編碼基因,產物 solute carrier family 2 member 1 屬於 major facilitator superfamily,並歸入糖轉運蛋白家族中的葡萄糖轉運蛋白亞家族。這是一種多次跨膜蛋白,具有促進性轉運特性,能使葡萄糖沿濃度方向移動,不需能量輸入。來源指出,該蛋白除了轉運葡萄糖,也能處理多種醛糖,包括戊糖與己糖;此廣泛的底物範圍是其基本功能特徵之一。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000426263 ★ | 42,925,353–42,958,868 | 10 |
| ENST00000958848 | 42,926,152–42,958,872 | 10 |
| ENST00000889576 | 42,926,156–42,958,872 | 8 |
| ENST00000889577 | 42,926,156–42,958,872 | 10 |
| ENST00000938860 | 42,926,156–42,958,872 | 9 |
| ENST00000958849 | 42,926,161–42,958,872 | 7 |
| ENST00001084538 | 42,926,162–42,958,872 | 10 |
| ENST00000938861 | 42,926,185–42,958,872 | 10 |
| ENST00000938862 | 42,926,238–42,958,872 | 10 |
| ENST00000674765 | 42,926,244–42,958,872 | 9 |
| ENST00000475162 | 42,926,796–42,943,238 | 4 |
| ENST00000372500 | 42,930,698–42,958,836 | 3 |
顯示 12/13 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
solute carrier family 2 member 1 負責細胞持續性或基礎性的葡萄糖攝取,透過促進性轉運使葡萄糖跨膜移動。其轉運方向可表示為 D-glucose(out) = D-glucose(in),顯示此過程不以額外能量驅動。除葡萄糖外,該蛋白的底物範圍廣,可運輸多種醛糖,涵蓋戊糖與己糖。
在腦部,這種轉運功能具有重要作用:該蛋白存在於血腦障壁,促進葡萄糖以不依賴能量的方式進入腦部,供應腦部主要的能量載體之一。來源亦指出,其功能與碳水化合物降解相關,但未提供更具體的反應或作用機制。
在視網膜中,根據相似性推論,SLC2A1 與 BSG、NXNL1 共同作用,藉由增加光受器細胞的葡萄糖攝取而促進視錐細胞存活;此項描述為相似性證據,並非此處來源所述的直接驗證。另有相似性推論指出,SLC2A1 是中胚層內胚層分化所需。這些資料支持其角色不只涉及基礎營養物質轉運,也與特定細胞存活及分化過程相關。
Promoter 與基因調控
>SLC2A1 ENST00000426263 GRCh38 chr1:42958768-42959868 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 CTGAGGCAGAGAACTGCTTGAATCCGGGAGGCGGAGGTTACAGTGAGCCGAGATCGTGCCGCTGCACTCC AGCCTGGGCGACAGAGCGAGACTCTGTCTGAGAAAAAAAAAAATTAAAGAAAAAAACGAAAACAGCCTCA CTGGCCAGGAACTCGCCCAGGATCGCGGCCGGGCCAGTATACAGTTGAGCTGGTTCAAACCCGAGGTCTA TCATGTCCTTAATGTCCTATCATGTCAGTCAGTTAGCCTGCCTTTCATATTTTCCACACTTACAGGTCAC CATAGACTCACCTGAACTGTGAGAAGTAGAGGAAGGCGTCCCAGAGGAGGTGATTTTAAAGCCCAGGTTT GAGATGGGTATGCATTTCCAGGCAAGAGAGCCCGGCCGGTGCAAAAGCAAGGCTTGGCTCACAAACGGGA ATGTGGGGGGTGGAGACAGGGAAGGGAGAAGTCAATCCCTGGGCAAGACCTCCTGGAGTCTCTCTAACAA ATAAATACTACTTTCCATGCAGTAGACGCTGTTCTAAACACTTTACAAATATTAACTCACTTGGTCTTTC TACAACCCTACGAGGTGGTACTGTTACTATCCCTAGTGCACCGAAGTCACCCAGCGGCCGAGTGAGAACT CCAGTCCAGCTTTCCACCCGCTACTCCGCGCATCCCAGCTTGCCTTACAGCCGGGTACCGGCTCCACCAT TTTGCTAGAGAAGGCCGCGGAGGCTCAGAGAGGTGCGCACACTTGCCCTGAGTCACACAGCGAATGCCCT CCGCGGTCCCAACGCAGAGAGAACGAGCCGATCGGCAGCCTGAGCGAGGCAGTGGTTAGGGGGGGCCCCG GCCCCGGCCACTCCCCTCACCCCCTCCCCGCAGAGCGCCGCCCAGGACAGGCTGGGCCCCAGGCCCCGCC CCGAGGTCCTGCCCACACACCCCTGACACACCGGCGTCGCCAGCCAATGGCCGGGGTCCTATAAACGCTA CGGTCCGCGCGCTCTCTGGCAAGAGGCAAGAGGTAGCAACAGCGAGCGTGCCGGTCGCTAGTCGCGGGTC CCCGAGTGAGCACGCCAGGGAGCAGGAGACCAAACGACGGGGGTCGGAGTC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC2A1_1 ↗ | 1:42,958,868 | 負股 | 42,958,858–42,958,917 |
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_BBJ6N · enhancer · 42955581–42956147 · regulatory
ENSR1_D45JP · enhancer · 42956701–42958848 · regulatory
ENSR1_BBJ76 · promoter · 42958849–42959529 · regulatory
ENSR1_9M3DG · enhancer · 42959530–42959792 · regulatory
ENSR1_8394R6 · enhancer · 42959983–42960215 · regulatory
ENSR1_C694P · enhancer · 42960798–42961853 · regulatory
ENSR1_BBJ7L · promoter · 42961854–42962693 · regulatory
ENSR1_BBJ7T · enhancer · 42963694–42964279 · regulatory
· motif · 42955474–42955482 · motif
· motif · 42956148–42956159 · motif
· motif · 42956779–42956790 · motif
· motif · 42957229–42957244 · motif
· motif · 42958112–42958125 · motif
· motif · 42958154–42958167 · motif
· motif · 42958247–42958260 · motif
· motif · 42958344–42958357 · motif
· motif · 42958360–42958373 · motif
· motif · 42958366–42958375 · motif
· motif · 42958935–42958945 · motif
· motif · 42958956–42958966 · motif
· motif · 42958989–42959004 · motif
· motif · 42959012–42959022 · motif
· motif · 42959113–42959121 · motif
· motif · 42959969–42959984 · motif
· motif · 42959974–42959986 · motif
· motif · 42959977–42959984 · motif
· motif · 42959977–42959992 · motif
· motif · 42962809–42962819 · motif
· motif · 42962815–42962825 · motif
· motif · 42962818–42962828 · motif
· motif · 42962961–42962972 · motif
· motif · 42962965–42962979 · motif
· motif · 42962965–42962979 · motif
· motif · 42963533–42963548 · motif
· motif · 42963766–42963779 · motif
· motif · 42963766–42963779 · motif
· motif · 42963805–42963811 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:492 aa
蛋白質長 492 個胺基酸,屬於 major facilitator superfamily 的糖轉運蛋白家族及葡萄糖轉運蛋白亞家族。其結構包含 12 個跨膜螺旋;跨膜區段之間交替出現細胞質側與細胞外側區域。C 端細胞質區段的末端部分(胺基酸 468–492)註解為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC2A1 主要定位於細胞表面,並註記於細胞膜、光受器內節與黑色素體。 質譜分析亦在第一至第四期黑色素體分餾中辨識到此蛋白;該結果說明其可出現在這些分餾中,但不改變來源所述以細胞表面為主的定位。
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:Melanosome;Photoreceptor inner segment。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 23 個夥伴
- APBA1Q02410 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- APBA2Q99767 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- CREB3O43889-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DLG1Q12959 · 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 · 4 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 · 2 experiments
- SYNJ2BPP57105 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TJP1Q07157 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WHRNQ9P202 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SLC2A1 與 GIPC、DMTN、SNX27、STOM、SGTA 及 BSG 有互作記錄;部分互作依賴特定區域或異構型,包括透過 PDZ domain 與 GIPC、透過 C 端細胞質區域與 DMTN isoform 2,以及透過 Gln-rich 區域與 SGTA。SLC2A1 也被報告與 ADD2、DMTN 共同出現在一個複合體中。與 SNX27 的互作在 SLC2A1 內吞後有助避免其於溶酶體降解,並促進其回收到細胞膜。
疾病與遺傳關聯
影響 SLC2A1 的變異被列為 GLUT1 deficiency syndrome 1、GLUT1 deficiency syndrome 2、Dystonia 9 及 Stomatin-deficient cryohydrocytosis with neurologic defects 的致病原因。GLUT1 deficiency syndrome 1 表現差異廣,嚴重典型型可於嬰兒期出現癲癇性腦病、發展遲緩、後天性小頭症、動作協調不良與痙攣;GLUT1 deficiency syndrome 2 常以兒童期運動誘發的陣發性異常動作為主。Dystonia 9 可有兒童期舞蹈手足徐動及進行性痙攣性截癱。另有特發性全身性癲癇 12 的易感性與 SLC2A1 變異相關,來源描述為關聯而非確定因果。
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 · 10 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC2A1 產物是促進性葡萄糖轉運蛋白,負責持續性或基礎葡萄糖攝取,且可運輸包括戊糖與己糖在內的多種醛糖。它位於血腦障壁,促進葡萄糖以不依賴能量的方式進入腦部。依相似性推論,與 BSG、NXNL1 共同作用可增加光受器葡萄糖攝取並促進視錐細胞存活;另被認為是中胚層內胚層分化所需。 | 含實驗來源 | 證據與來源Facilitative glucose transporter, which is responsible for constitutive or basal glucose uptake. Has a very broad substrate specificity; can transport a wide range of aldoses including both pentoses and hexoses. Most important energy carrier of the brain: present at the blood-brain barrier and assures the energy-independent, facilitative transport of glucose into the brain. In association with BSG and NXNL1, promotes retinal cone survival by increasing glucose uptake into photoreceptors (By similarity). Required for mesendoderm differentiation (By similarity) PMID 10227690 ↗ · PMID 10954735 ↗ · PMID 18245775 ↗ · PMID 19449892 ↗ · PMID 25982116 ↗ · PMID 27078104 ↗ · PMID 32860739 ↗ |
| 分子活性 | D-glucose(out) = D-glucose(in) | 含實驗來源 | 證據與來源D-glucose(out) = D-glucose(in) PMID 10227690 ↗ · PMID 10954735 ↗ · PMID 25982116 ↗ · PMID 27078104 ↗ · PMID 32860739 ↗ |
| 分子活性 | SLC2A1 的功能註解包含碳水化合物降解;來源未進一步說明相關反應、條件或具體機制。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | SLC2A1 與 GIPC、DMTN、SNX27、STOM、SGTA 及 BSG 有互作記錄,部分互作涉及特定結構區域或異構型;它也與 ADD2、DMTN 一同出現在複合體中。與 SNX27 的互作可在內吞後避免 SLC2A1 被溶酶體降解,並促進其回收到細胞膜;GIPC、SGTA 的相關描述依相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with GIPC (via PDZ domain) (By similarity). Found in a complex with ADD2, DMTN and SLC2A1. Interacts (via C-terminus cytoplasmic region) with DMTN isoform 2. Interacts with SNX27; the interaction is required when endocytosed to prevent degradation in lysosomes and promote recycling to the plasma membrane. Interacts with STOM. Interacts with SGTA (via Gln-rich region) (By similarity). Interacts with isoform 1 of BSG PMID 18347014 ↗ · PMID 23219802 ↗ · PMID 23563491 ↗ · PMID 25957687 ↗ |
| 細胞定位 | SLC2A1 是多次跨膜蛋白,主要定位於細胞表面,並註記於細胞膜、黑色素體及光受器內節。質譜分析在第一至第四期黑色素體分餾中辨識到該蛋白。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Melanosome; Photoreceptor inner segment; Localizes primarily at the cell surface. Identified by mass spectrometry in melanosome fractions from stage I to stage IV PMID 18245775 ↗ · PMID 19449892 ↗ · PMID 23219802 ↗ · PMID 24847886 ↗ · PMID 25982116 ↗ · PMID 30197081 ↗ · PMID 17081065 ↗ |
| 疾病關聯 | GLUT1 deficiency syndrome 1 是表現差異廣泛的神經疾病,嚴重典型型包括嬰兒期癲癇性腦病、發展遲緩、後天性小頭症、動作協調不良及痙攣,癲癇發作通常在出生後四個月內開始。其他表現可有陣發性症狀及程度不一的認知障礙;來源指出此病由影響 SLC2A1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源GLUT1 deficiency syndrome 1 GLUT1DS1 A neurologic disorder showing wide phenotypic variability. The most severe 'classic' phenotype comprises infantile-onset epileptic encephalopathy associated with delayed development, acquired microcephaly, motor incoordination, and spasticity. Onset of seizures, usually characterized by apneic episodes, staring spells, and episodic eye movements, occurs within the first 4 months of life. Other paroxysmal findings include intermittent ataxia, confusion, lethargy, sleep disturbance, and headache. Varying degrees of cognitive impairment can occur, ranging from learning disabilities to severe intellectual disability. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 606777 PMID 10227690 ↗ · PMID 10980529 ↗ · PMID 11136715 ↗ · PMID 11603379 ↗ · PMID 12325075 ↗ · PMID 15622525 ↗ · PMID 19901175 ↗ · PMID 20129935 ↗ · PMID 20221955 ↗ · PMID 20574033 ↗ · PMID 24847886 ↗ · PMID 25982116 ↗ · PMID 30197081 ↗ |
| 疾病關聯 | GLUT1 deficiency syndrome 2 的臨床表現不一,主要特徵是兒童期開始、由運動或用力誘發的陣發性異動,影響受運動的肢體,可呈肌張力不全或舞蹈手足徐動。部分患者另有癲癇或輕度智能障礙;有些患者的用力誘發動作異常伴隨大球性溶血性貧血。來源指出此病由影響 SLC2A1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源GLUT1 deficiency syndrome 2 GLUT1DS2 A clinically variable disorder characterized primarily by onset in childhood of paroxysmal exercise-induced dyskinesia. The dyskinesia involves transient abnormal involuntary movements, such as dystonia and choreoathetosis, induced by exercise or exertion, and affecting the exercised limbs. Some patients may also have epilepsy, most commonly childhood absence epilepsy. Mild intellectual disability may also occur. In some patients involuntary exertion-induced dystonic, choreoathetotic, and ballistic movements may be associated with macrocytic hemolytic anemia. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 612126 PMID 14605501 ↗ · PMID 18451999 ↗ · PMID 19630075 ↗ · PMID 19798636 ↗ · PMID 20129935 ↗ · PMID 20574033 ↗ · PMID 20621801 ↗ · PMID 20830593 ↗ · PMID 21204808 ↗ |
| 疾病關聯 | Epilepsy, idiopathic generalized 12 以反覆全身性癲癇發作為特徵,且沒有可檢出的腦部病灶及/或代謝異常。發作可包括青少年肌陣攣性、失神性及全身強直陣攣性癲癇,部分患者可能隨年齡增長而緩解。來源描述的是疾病易感性與影響 SLC2A1 的變異相關,未表述為確定因果。 | 含實驗來源 | 證據與來源Epilepsy, idiopathic generalized 12 EIG12 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. In some EIG12 patients seizures may remit with age. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 614847 PMID 19798636 ↗ · PMID 22282645 ↗ · PMID 23280796 ↗ · PMID 25982116 ↗ |
| 疾病關聯 | Dystonia 9 是常染色體顯性神經疾病,特徵為兒童期開始的陣發性舞蹈手足徐動及進行性痙攣性截癱;多數患者有某種程度的認知障礙,亦可能出現癲癇、偏頭痛或共濟失調。來源指出此病由影響 SLC2A1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Dystonia 9 DYT9 An autosomal dominant neurologic disorder characterized by childhood onset of paroxysmal choreoathetosis and progressive spastic paraplegia. Most patients show some degree of cognitive impairment. Other variable features may include seizures, migraine headaches, and ataxia. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 601042 PMID 21832227 ↗ |
| 疾病關聯 | Stomatin-deficient cryohydrocytosis with neurologic defects 是罕見的 stomatocytosis,表現可包括陣發性溶血性貧血、冷誘發紅血球陽離子外漏、血鉀異常、新生兒高膽紅素血症、肝脾腫大、白內障、癲癇、智能障礙及動作障礙。來源指出此病由影響 SLC2A1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Stomatin-deficient cryohydrocytosis with neurologic defects SDCHCN A rare form of stomatocytosis characterized by episodic hemolytic anemia, cold-induced red cells cation leak, erratic hyperkalemia, neonatal hyperbilirubinemia, hepatosplenomegaly, cataracts, seizures, intellectual disability, and movement disorder. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 608885 PMID 21791420 ↗ · PMID 22492876 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AAGAGGCAAGAGGTAGCAACAGCGAGCGTGCCGGTCGCTA40GTCGCGGGTCCCCGAGTGAGCACGCCAGGGAGCAGGAGAC80CAAACGACGGGGGTCGGAGTCAGAGTCGCAGTGGGAGTCC120CCGGACCGGAGCACGAGCCTGAGCGGGAGAGCGCCGCTCG160CACGCCCGTCGCCACCCGCGTACCCGGCGCAGCCAGAGCC200ACCAGCGCAGCGCTGCCATGGAGCCCAGCAGCAAGAAGCT240GACGGGTCGCCTCATGCTGGCCGTGGGAGGAGCAGTGCTT280GGCTCCCTGCAGTTTGGCTACAACACTGGAGTCATCAATG320CCCCCCAGAAGGTGATCGAGGAGTTCTACAACCAGACATG360GGTCCACCGCTATGGGGAGAGCATCCTGCCCACCACGCTC400ACCACGCTCTGGTCCCTCTCAGTGGCCATCTTTTCTGTTG440GGGGCATGATTGGCTCCTTCTCTGTGGGCCTTTTCGTTAA480CCGCTTTGGCCGGCGGAATTCAATGCTGATGATGAACCTG520CTGGCCTTCGTGTCCGCCGTGCTCATGGGCTTCTCGAAAC560TGGGCAAGTCCTTTGAGATGCTGATCCTGGGCCGCTTCAT600CATCGGTGTGTACTGCGGCCTGACCACAGGCTTCGTGCCC640ATGTATGTGGGTGAAGTGTCACCCACAGCCCTTCGTGGGG680CCCTGGGCACCCTGCACCAGCTGGGCATCGTCGTCGGCAT720CCTCATCGCCCAGGTGTTCGGCCTGGACTCCATCATGGGC760AACAAGGACCTGTGGCCCCTGCTGCTGAGCATCATCTTCA800TCCCGGCCCTGCTGCAGTGCATCGTGCTGCCCTTCTGCCC840CGAGAGTCCCCGCTTCCTGCTCATCAACCGCAACGAGGAG880AACCGGGCCAAGAGTGTGCTAAAGAAGCTGCGCGGGACAG920CTGACGTGACCCATGACCTGCAGGAGATGAAGGAAGAGAG960cDNA 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。