演化之聲
THE SOUND OF EVOLUTION
Human Gene AtlasHOMO SAPIENS
HUMAN PROTEIN-CODING GENE

SLC2A4GLUT4

solute carrier family 2 member 4

SLC2A4 編碼 insulin 調控的促進性葡萄糖轉運蛋白,主要參與將血液中的葡萄糖移入肌肉與脂肪細胞;胰島素會調節其在細胞內與細胞表面的分布。

Homo sapiens17p13.1UniProt P14672
OFFICIAL SYMBOL
SLC2A4
CHROMOSOME
17
UNIPROT
P14672
PDB / ALPHAFOLD
7WSM
01 / GENE OVERVIEW

基因總覽

SLC2A4 是蛋白質編碼基因,其產物屬於 major facilitator superfamily,歸在 Sugar transporter 家族的 Glucose transporter 子群。蛋白質全長 509 個胺基酸,是一種多次穿膜的促進性葡萄糖轉運蛋白。其序列包含 12 段跨膜螺旋,並有位於細胞質側的區域及短的細胞外區段。這些結構特徵構成跨膜運輸蛋白的基本架構;其特定生理作用與胰島素調控下的細胞內分布,另見功能說明。

Official symbol
SLC2A4
Gene name
solute carrier family 2 member 4
Organism
Homo sapiens
Gene type
Protein coding
HGNC ID
HGNC:11009
UniProt
P14672
02 / NOMENCLATURE

基因異名與舊稱

Alternative gene names & synonyms
GLUT4

異名取自 HGNC,可能包含歷史名稱;蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。

03 / GENOMIC CONTEXT

染色體位置與基因結構

Chromosome 1717p13.1
chr17 · 83,257,441 bp · GRCh38chr17p13.3 · 1–3400000 · gnegchr17p13.2 · 3400001–6500000 · gpos50chr17p13.1 · 6500001–10800000 · gnegchr17p12 · 10800001–16100000 · gpos75chr17p11.2 · 16100001–22700000 · gnegchr17p11.1 · 22700001–25100000 · acenchr17q11.1 · 25100001–27400000 · acenchr17q11.2 · 27400001–33500000 · gnegchr17q12 · 33500001–39800000 · gpos50chr17q21.1 · 39800001–40200000 · gnegchr17q21.2 · 40200001–42800000 · gpos25chr17q21.31 · 42800001–46800000 · gnegchr17q21.32 · 46800001–49300000 · gpos25chr17q21.33 · 49300001–52100000 · gnegchr17q22 · 52100001–59500000 · gpos75chr17q23.1 · 59500001–60200000 · gnegchr17q23.2 · 60200001–63100000 · gpos75chr17q23.3 · 63100001–64600000 · gnegchr17q24.1 · 64600001–66200000 · gpos50chr17q24.2 · 66200001–69100000 · gnegchr17q24.3 · 69100001–72900000 · gpos75chr17q25.1 · 72900001–76800000 · gnegchr17q25.2 · 76800001–77200000 · gpos25chr17q25.3 · 77200001–83257441 · gnegSLC2A4pq1 bp83,257,441 bp
GRCh38 / 1-based inclusiveDirection: forward strand (+)
Genomic coordinates
chr17:7,281,664–7,289,241
Gene span
7,578 bp
Strand
Forward (+)
Gene assembly
GRCh38
查看實際轉錄本與 exon 註解
TranscriptGenomic coordinatesExons
ENST00000317370 ★7,281,718–7,288,25711
ENST000005713087,281,667–7,286,15110
ENST000008590227,281,667–7,289,24110
ENST000008590237,281,667–7,289,24111
ENST000009547067,281,667–7,288,04011
ENST000011382117,281,667–7,289,24111
ENST000004248757,282,130–7,286,16710

顯示 7/7 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。

04 / BIOLOGICAL FUNCTION

分子功能與生物學過程

SLC2A4 的蛋白質產物是受胰島素調控的促進性葡萄糖轉運蛋白,參與將葡萄糖從循環中移除。它使 D-glucose 沿膜兩側的濃度方向通過細胞膜:來源所列的反應方向為細胞外的 D-glucose 移入細胞內。此運輸作用使細胞能從細胞外環境攝取葡萄糖。

胰島素對此蛋白質的調節,與其所在位置密切相關。在肌肉與脂肪細胞中,缺乏胰島素時,SLC2A4 會有效保留在細胞內的儲存區室,因此不會主要停留於細胞表面。胰島素刺激後,蛋白質由這些區室移至細胞表面,接觸細胞外葡萄糖並促進其進入細胞。這種位置轉換讓細胞能依胰島素刺激改變葡萄糖運輸能力。

因此,SLC2A4 的功能不只取決於其跨膜運輸能力,也受到細胞內運送與膜定位調節;胰島素刺激時移至細胞表面,是其促進葡萄糖攝取的關鍵條件。現有資料支持其在葡萄糖由循環進入細胞的過程中扮演角色,但未提供足以進一步描述其他調控步驟或相關生理結果的資訊。

05 / GENE REGULATION

Promoter 與基因調控

到

以 TSS = 0 為基準:負數為上游、正數為下游,包含起點與終點。每次最多取得 100,000 bp。

TSS: 7281718 · 正股
依所選 TSS 來源,取得指定上、下游範圍的基因組序列。
擷取區間依所選 TSS 計算;調控註解與實驗支持的 TSS 可在下方查閱。
>SLC2A4 ENST00000317370 GRCh38 chr17:7280718-7281818 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
CGCCCTCCAGGTGGCAGCACAACCCTGCGCTTCCGAAGCCCGTTTTCTGAGCCAGACACTCTCCACGCTC
TGGGTATTTCGGCTTCTCTCTCCCCACACGCCGACCCTAGGTCGCGCACTTTCTGCCTGGCAGAATTTGG
CCGAGGATCCAAACCCGGAGCAGCCTCCAGAGAGCGTGTCGTTCACGCGGCCAGCATATGCTCAGAGACC
TCAGAGGCTCAGAGACCTCAGGGCTGGTGGTGTGGTCGGTTGTGACCACTTGTCCCTCGGACCGGCTCCA
GGAACCAACCTGGGGAATGTGTGTAGGGGAAGGGCGGGATAGACAGTGCCCGGAGCAGGGAGGCGCTGAA
AGACAGGACCAAGCAGCCCGGCCACCAGACCCGTTGTGGGAACGGAATTTCCTGGCCCCCAGGGCCACAC
TCGCGTGGGAAGCATGTCGCGGACTCTTTAAGGCGTCATCTCCCTGTCTCTCCGCCCCCGCCTGGGACAG
GCCGGGACGCCCGGGACCTGACATTTGGAGGCTCCCAACGTGGGAGCTAAAAATAGCAGCCCCGGGTTAC
TTTGGGGCATTGCTCCTCTCCCAACCCGCGCGCCGGCTCGCGAGCCGTCTCAGGCCGCTGGAGTTTCCCC
GGGGCAAGTACACCTGGCCCGTCCTCTCCTCTCAGACCCCACTGTCCAGACCCGCAGAGTTTAAGATGCT
TCTGCAGCCCGGGATCCTAGCTGGTGGGCGGAGTCCTAACACGTGGGTGGGCGGGGCCTTTTGTTCCAGG
GACTCTTTTCTCAAAACTTCCCAGTCGGAGGCTGGCGGGAACCCGAGAGGCGTGTCTCGCCAGCCACGCG
GAGGGGCGTGGCCTCATTGGCCCGCCCCACCAACTCCAGCCAAACTCTAAACCCCAGGCGGAGGGGGCGT
GGCCTTCTGGGGTGTGCGGGCTCCTGGCCAATGGGTGCTGTGAAGGGCGTGGCCCGCGGGGGCAGGAGCG
AGGTGGCGGGGGCTTCTCGCGTCTTTTCCCCCAGCCCCGCTCCACCAGATCCGCGGGAGCCCCACTGCTC
TCCGGGTCCTTGGCTTGTGGCTGTGGGTCCCATCGGGCCCGCCCTCGCACG
SLC2A4 位於正股。上下游依轉錄方向計算,序列一律以該方向的 5′→3′ 顯示;負股會取得反向互補序列。
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
EPDnew IDTSS(1-based)股向來源顯示區間
SLC2A4_1 ↗17:7,281,718正股7,281,669–7,281,728

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

ENSR17_B3G2H · promoter · 7281228–7282140 · regulatory

ENSR17_CPHS · enhancer · 7282141–7283298 · regulatory

· motif · 7278352–7278363 · motif

· motif · 7280628–7280641 · motif

· motif · 7280890–7280906 · motif

· motif · 7280890–7280906 · motif

· motif · 7280893–7280910 · motif

· motif · 7280901–7280917 · motif

· motif · 7280901–7280917 · motif

· motif · 7280969–7280984 · motif

· motif · 7281139–7281155 · motif

· motif · 7281455–7281464 · motif

· motif · 7281455–7281464 · motif

· motif · 7281464–7281474 · motif

· motif · 7281533–7281543 · motif

· motif · 7281559–7281569 · motif

· motif · 7281559–7281572 · motif

· motif · 7281598–7281611 · motif

· motif · 7281620–7281630 · motif

· motif · 7281620–7281633 · motif

· motif · 7281670–7281680 · motif

· motif · 7282060–7282071 · motif

· motif · 7282060–7282071 · motif

· motif · 7283100–7283115 · motif

· motif · 7283100–7283115 · motif

目前未取得此類註解。
序列擷取依所選 TSS 與相對範圍計算;該區間的調控功能需參照相應的實驗證據。
06 / PROTEIN ANATOMY

蛋白質結構域與序列

參考蛋白質長度:509 aa

1 aa509 aa功能區域基序跨膜區拓樸區域
依 P14672 的 UniProt 殘基座標與蛋白質長度繪製;結構域、DNA 結合區、功能區域與基序分列,重疊註解分行顯示。區域色彩區分類型,並非活性或信心分數。

SLC2A4 蛋白質長 509 個胺基酸,具有 12 段跨膜螺旋,並在膜兩側形成細胞質與細胞外區段。其 C 端附近有 dileucine internalization motif,與細胞內滯留相關;N 端第 7–13 位胺基酸區段註記為與 SRFBP1 互作的區域。

拓樸區域Cytoplasmic1–24 aa
跨膜區Helical; Name=125–45 aa
拓樸區域Extracellular46–81 aa
跨膜區Helical; Name=282–102 aa
拓樸區域Cytoplasmic103–111 aa
跨膜區Helical; Name=3112–132 aa
拓樸區域Extracellular133–142 aa
跨膜區Helical; Name=4143–163 aa
拓樸區域Cytoplasmic164–171 aa
跨膜區Helical; Name=5172–192 aa
拓樸區域Extracellular193–201 aa
跨膜區Helical; Name=6202–222 aa
拓樸區域Cytoplasmic223–287 aa
跨膜區Helical; Name=7288–308 aa
拓樸區域Extracellular309–323 aa
跨膜區Helical; Name=8324–344 aa
拓樸區域Cytoplasmic345–353 aa
跨膜區Helical; Name=9354–374 aa
拓樸區域Extracellular375–384 aa
跨膜區Helical; Name=10385–405 aa
拓樸區域Cytoplasmic406–417 aa
跨膜區Helical; Name=11418–438 aa
拓樸區域Extracellular439–445 aa
跨膜區Helical; Name=12446–466 aa
拓樸區域Cytoplasmic467–509 aa
功能區域Interaction with SRFBP17–13 aa
基序Dileucine internalization motif489–490 aa
07 / STRUCTURAL BIOLOGY

蛋白質三維結構

自動載入 · 可拖曳旋轉與縮放
正在載入 PDB · 7WSM…

PDB · 7WSM

EM · 3.25 A · A=1-509

查看原始結構紀錄 ↗

實驗模型;依序列位置著色,可能只覆蓋局部區域。

08 / SUBCELLULAR LOCALIZATION

細胞內定位

動物細胞結構與蛋白質定位細胞膜包圍細胞質;細胞核內有核仁,粗面內質網鄰接核膜,粒線體含內膜摺疊,高基氏體由堆疊扁平囊組成。深綠色圓點依來源註解標記定位,器官大小與數量為示意。圓點數量不表示含量;未繪示構造列於圖旁文字。 細胞質 細胞膜 粗面內質網與核糖體 細胞核與核膜 核仁 粒線體:外膜與含摺疊的內膜 高基氏體與運輸囊泡 胞內體、溶體與其他囊泡(示意)
定位:Cell membrane;Endomembrane system;Cytoplasm, perinuclear region

SLC2A4 主要位於核周區域,並持續循環至細胞膜後迅速再內化。 胰島素刺激會促使其由細胞內區室轉移至細胞膜;dileucine internalization motif 對其在細胞內的滯留至關重要。

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:Endomembrane system。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。

09 / PROTEIN NETWORK

交互作用與訊號網絡

圖中 2 個夥伴 · 最多顯示 50 個
GLUT4SLC2A4ALG13CREB3
來源支持的結構/直接結合關係其他來源關係紀錄

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 2 個夥伴
第 1 頁

查看 UniProt 完整互作來源 ↗

SLC2A4 與 NDUFA9 的互作屬於相似性推定;與 DAXX 結合,並透過 N 端與 SRFBP1 互作。它也與 TRARG1 互作,而此互作被指出對胰島素刺激後 SLC2A4 的適當再循環有必要;此關係的證據標示為相似性推定。

10 / HUMAN HEALTH

疾病與遺傳關聯

SLC2A4 被列為可能與第二型糖尿病相關的基因:來源指出,影響此基因的變異可能造成該疾病,並未將此關聯表述為確定因果。第二型糖尿病被描述為胰島素敏感性不足所致的多因子葡萄糖恆定失調,常伴肥胖及代謝症候群表現,包括胰島素阻抗、高血壓與高三酸甘油酯血症;長期併發症可影響眼睛、腎臟、神經與血管。

個別變異的臨床意義取決於其證據;基因層級的疾病關聯不能套用至所有變異。
11 / CONTEXTUAL FUNCTIONAL EVIDENCE MATRIX

Contextual Functional Evidence Matrix

功能證據與細胞情境矩陣

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。

5 筆功能證據/註解
目前尚無同時具備實驗情境與干預/量測資訊的證據列。可查核的功能敘述列於「功能註解總覽」,空白實驗欄位不以推測補齊。
功能註解總覽 · 5 筆
功能面向功能敘述證據類型可查核來源
功能SLC2A4 是受胰島素調控的促進性葡萄糖轉運蛋白,參與將循環中的葡萄糖移除。肌肉與脂肪細胞在缺乏胰島素時,會將此蛋白質保留於細胞內儲存區室;胰島素刺激後,蛋白質移至細胞表面,將細胞外葡萄糖運入細胞。推論支持
證據與來源

Insulin-regulated facilitative glucose transporter, which plays a key role in removal of glucose from circulation. Response to insulin is regulated by its intracellular localization: in the absence of insulin, it is efficiently retained intracellularly within storage compartments in muscle and fat cells. Upon insulin stimulation, translocates from these compartments to the cell surface where it transports glucose from the extracellular milieu into the cell

開啟資料庫紀錄 ↗

分子活性D-glucose(out) = D-glucose(in)推論支持
證據與來源

D-glucose(out) = D-glucose(in)

開啟資料庫紀錄 ↗

交互作用SLC2A4 與 NDUFA9 的互作為相似性推定;它會結合 DAXX,並以 N 端與 SRFBP1 互作。SLC2A4 也與 TRARG1 互作,此關係被指出對胰島素刺激後 SLC2A4 的適當再循環有必要,且證據屬相似性推定。含實驗來源
證據與來源

Interacts with NDUFA9 (By similarity). Binds to DAXX. Interacts via its N-terminus with SRFBP1. Interacts with TRARG1; the interaction is required for proper SLC2A4 recycling after insulin stimulation (By similarity)

PMID 11842083 ↗ · PMID 16647043 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

細胞定位SLC2A4 是多次穿膜蛋白,位於細胞膜、內膜系統及細胞質核周區域;它主要分布於核周區域,持續循環至質膜後又迅速再內化。dileucine internalization motif 對細胞內滯留很重要;胰島素刺激會促使其移至細胞膜,此定位轉移的證據屬相似性推定。含實驗來源
證據與來源

Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Endomembrane system / Multi-pass membrane protein; Cytoplasm, perinuclear region; Localizes primarily to the perinuclear region, undergoing continued recycling to the plasma membrane where it is rapidly reinternalized. The dileucine internalization motif is critical for intracellular sequestration. Insulin stimulation induces translocation to the cell membrane (By similarity)

PMID 8300557 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

疾病關聯來源將第二型糖尿病描述為胰島素敏感性不足所致的多因子葡萄糖恆定失調,常伴肥胖及代謝症候群表現,包括糖尿病、胰島素阻抗、高血壓與高三酸甘油酯血症,並可能造成眼睛、腎臟、神經及血管的長期併發症。影響 SLC2A4 的變異被列為可能病因,並非確定因果。含實驗來源
證據與來源

Type 2 diabetes mellitus T2D A multifactorial disorder of glucose homeostasis caused by a lack of sensitivity to insulin. Affected individuals usually have an obese body habitus and manifestations of a metabolic syndrome characterized by diabetes, insulin resistance, hypertension and hypertriglyceridemia. The disease results in long-term complications that affect the eyes, kidneys, nerves, and blood vessels. The disease may be caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 125853

PMID 1521731 ↗ · PMID 1756912 ↗ · PMID 1918382 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

情境矩陣 0 筆 · 一般功能註解 5 筆。互作清單與機器格式紀錄不列入本區。
證據分項判讀,不加總為單一可信度分數。「含實驗來源」依資料庫證據標記辨識;未逐篇核對原始方法的紀錄,不宣稱已完成實驗審查。
12 / SEQUENCE EXPLORER

核酸與蛋白質序列

完整轉錄本 · UTR / CDS 著色 · FASTA
ENST00000317370 · 3,375 nt · GRCh38
依 Ensembl exon 註解拼接的 GRCh38 參考序列,保留非編碼區。
1GTCTTTTCCCCCAGCCCCGCTCCACCAGATCCGCGGGAGC40
41CCCACTGCTCTCCGGGTCCTTGGCTTGTGGCTGTGGGTCC80
81CATCGGGCCCGCCCTCGCACGTCACTCCGGGACCCCCGCG120
121GCCTCCGCAGGTTCTGCGCTCCAGGCCGGAGTCAGAGACT160
161CCAGGATCGGTTCTTTCATCTTCGCCGCCCCTGCGCGTCC200
201AGCTCTTCTAAGACGAGATGCCGTCGGGCTTCCAACAGAT240
241AGGCTCCGAAGATGGGGAACCCCCTCAGCAGCGAGTGACT280
281GGGACCCTGGTCCTTGCTGTGTTCTCTGCGGTGCTTGGCT320
321CCCTGCAGTTTGGGTACAACATTGGGGTCATCAATGCCCC360
361TCAGAAGGTGATTGAACAGAGCTACAATGAGACGTGGCTG400
401GGGAGGCAGGGGCCTGAGGGACCCAGCTCCATCCCTCCAG440
441GCACCCTCACCACCCTCTGGGCCCTCTCCGTGGCCATCTT480
481TTCCGTGGGCGGCATGATTTCCTCCTTCCTCATTGGTATC520
521ATCTCTCAGTGGCTTGGAAGGAAAAGGGCCATGCTGGTCA560
561ACAATGTCCTGGCGGTGCTGGGGGGCAGCCTCATGGGCCT600
601GGCCAATGCTGCTGCCTCCTATGAAATGCTCATCCTTGGA640
641CGATTCCTCATTGGCGCCTACTCAGGGCTGACATCAGGGC680
681TGGTGCCCATGTACGTGGGGGAGATTGCTCCCACTCACCT720
721GCGGGGCGCCCTGGGGACGCTCAACCAACTGGCCATTGTT760
761ATCGGCATTCTGATCGCCCAGGTGCTGGGCTTGGAGTCCC800
801TCCTGGGCACTGCCAGCCTGTGGCCACTGCTCCTGGGCCT840
841CACAGTGCTACCTGCCCTCCTGCAGCTGGTCCTGCTGCCC880
881TTCTGTCCCGAGAGCCCCCGCTACCTCTACATCATCCAGA920
921ATCTCGAGGGGCCTGCCAGAAAGAGTCTGAAGCGCCTGAC960

cDNA 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。