基因總覽
SLC4A4 是蛋白質編碼基因,產物屬於陰離子交換蛋白(TC 2.A.31)家族。其蛋白質為多次穿膜蛋白,具有大型細胞質區域,以及多段跨膜區域;整體結構中可辨認出十二段跨膜區域,部分區段呈不連續螺旋。這些結構特徵使其成為細胞膜上的運輸蛋白。其基本角色是參與鈉離子與碳酸氫根的跨膜共運輸,且兩者的運輸比例可有變化。以下功能說明將進一步介紹該運輸作用及其與細胞內酸鹼平衡的關聯。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000264485 ★ | 71,187,259–71,572,083 | 26 |
| ENST00000649996 | 71,062,644–71,568,595 | 27 |
| ENST00000698522 | 71,062,644–71,572,073 | 27 |
| ENST00000425175 | 71,186,725–71,572,087 | 25 |
| ENST00000351898 | 71,186,725–71,568,458 | 24 |
| ENST00000895605 | 71,186,725–71,572,070 | 27 |
| ENST00000895606 | 71,186,725–71,569,159 | 26 |
| ENST00000895607 | 71,186,725–71,568,428 | 26 |
| ENST00000895608 | 71,186,725–71,568,428 | 26 |
| ENST00000995382 | 71,186,725–71,473,721 | 14 |
| ENST00001039800 | 71,186,725–71,473,724 | 15 |
| ENST00001068125 | 71,186,725–71,473,724 | 14 |
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
SLC4A4 的產物是電生性鈉/碳酸氫根共運輸蛋白,可將 Na⁺與碳酸氫根共同跨膜移動。來源指出 Na⁺與 HCO₃⁻的化學計量比可在 1:2 至 1:3 之間變動,因此運輸時跨膜移動的碳酸氫根數量並非固定。記錄的運輸反應包括每個 Na⁺伴隨兩個或三個碳酸氫根由細胞外移入細胞內。
此蛋白可能調節細胞基底外側膜的碳酸氫根流入或流出。來源將這項角色描述為可能具有調節作用,並未將運輸方向限定為單一方向;其運作結果取決於碳酸氫根跨膜移動的方向。因而,SLC4A4 參與的是細胞與周遭環境間的離子及碳酸氫根交換,而其運輸比例可能在不同情況下有所不同。
透過調整碳酸氫根的進出,SLC4A4 也可能參與維持細胞內 pH。碳酸氫根跨膜運輸與細胞內酸鹼狀態相連,因此此共運輸蛋白的活動可提供調整細胞內酸鹼平衡的途徑。來源支持其與細胞內 pH 調節有關,但未提供更細部的調控條件或其他下游機制,故不宜據此延伸推論其在特定組織或生理情境中的具體作用。
Promoter 與基因調控
>SLC4A4 ENST00000264485 GRCh38 chr4:71186259-71187359 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 GTGAAGGACACAGTTGACAACCACGTTATCTTCAGACATCTTTTGTTAAAGGTGAACAATTACTTAATAC TGTGTTATGGCAGCACTCTATACGCCCCAAGTTTTATAAAGTAGAGTCAAGAGTGATCTGAGCTGGGAAA CTCACGCAATTTTAGTTCTGCATGAAAGCACAGGCTCTCCCCACTGGGGAACTCTTTTGAGTAGGACAAA AAGCTGGACCTAGGACCCAGCCCAGGGCGTGAGAGAAAAGGAACCTGGGAGGCAAGAGCGGCCGGTCCGG AGCCGGGTCCTCCGCCAGCTCCGGGCGGGCGCTGCGCACAGAGCCCAAGCCCCCGGCGGAGGCGGCGCGG CTCGAGGCCCCTCCCCGCCGCCGATGCCCGGGCGGCTGACGCCGAGCAGCGGCCCGGAGCGGTGGGGGCC GGGCTGGCGGGCACGAGCGAGGGCAGGGCAGGGGGCCGGCCGAGGCCACTTACGGCTTTAAATATGGATC GCAGGCTCGCGCTCGCGGCACAGCCTCCGCCGCGGCCGCCTTCCGTGAGCCCCCGCACCCCGGCTTGCTC CCGAGGGGCGCCTGGGCTGGGCTCCACTGCTGCAGTGTTAGTTACTAGCAGGAACATCAGAGATCCCCAT AAATATGCAGGAGCTGCAGGAGGCAAAGTAGAGTAGACGCCCGCGCTCTTACACACTCGCTCGCCGCGCA CCACACAGGCTGTGTAGACATCCCCCCGCGCCACCTTTCCCCTTTCCTCGCGGGCCGTTCAGGTTGCAGT CCTGCCTGCTCCGAAGACCCTCCCGCCCCAGCGCCTTTGCCCCGCTCTCCCGCGCTCGCCTCTCTCCGGA GCGCGCACCCACCCAGGCGGCAAAGTTGTGACTACTTGGGCGCGGGTGACTGGCGCCCCGCTCGCTCCGC GCCCGGCGCAGACAACTTCCCGCGGCTCGGCCCCGCCGCGTCCCGGGCTCGCGCCTCCAGGGATTCCGCG GCCCCCCAGCCTCCAACCCCGGCGGCGCGCCGGGCAGCGCTTCGGTGGCGGCGGCGGCCGCGGTGGCAGC GAAGGCGGCGGCGGCGGCGGCAGTGGCAGTGGCCGCTGCAGCCCCACACTC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 5 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SLC4A4_5 ↗ | 4:71,186,653 | 正股 | 71,186,604–71,186,663 |
| SLC4A4_1 ↗ | 4:71,186,765 | 正股 | 71,186,716–71,186,775 |
| SLC4A4_3 ↗ | 4:71,187,303 | 正股 | 71,187,254–71,187,313 |
| SLC4A4_4 ↗ | 4:71,236,060 | 正股 | 71,236,011–71,236,070 |
| SLC4A4_2 ↗ | 4:71,339,058 | 正股 | 71,339,009–71,339,068 |
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_BJ5FN · enhancer · 71184108–71184684 · regulatory
ENSR4_5LQ3SC · CTCF_binding_site · 71184380–71184401 · regulatory
ENSR4_BJ5FX · enhancer · 71186015–71186566 · regulatory
ENSR4_5LQ44Z · CTCF_binding_site · 71186027–71186048 · regulatory
ENSR4_BJ5G3 · promoter · 71186567–71187337 · regulatory
ENSR4_C93PL · enhancer · 71187338–71188668 · regulatory
ENSR4_9338WT · enhancer · 71189461–71189817 · regulatory
· motif · 71184363–71184376 · motif
· motif · 71184363–71184376 · motif
· motif · 71184382–71184398 · motif
· motif · 71186029–71186045 · motif
· motif · 71186471–71186486 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1079 aa
SLC4A4 蛋白質長 1,079 個胺基酸,屬於陰離子交換蛋白家族。其結構包括大型細胞質區域及十二段跨膜區域,其中部分跨膜區域為不連續螺旋。蛋白質序列另標註有與 CA4、CA2 及 AHCYL1 互作相關的區域;C 端亦有與基底外側定位相關的區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SLC4A4 是多次穿膜蛋白,定位於細胞膜,並可位於細胞基底外側膜。 來源未提供不同異構型的定位差異或定位變化條件。
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 1 個夥伴
- CA4P48283 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
SLC4A4 可形成同源二聚體,並與 CA2、CA4 互作;這兩種碳酸酐酶可能調節其運輸活性。異構型 1 可在磷酸化後透過 PEST domain 與 AHCYL1 互作,且此互作會提高異構型 1 的活性;異構型 2 則未見此互作。SLC4A4 與 AHCYL2 的互作僅有相似性推定證據。
疾病與遺傳關聯
SLC4A4 相關變異可造成極罕見的常染色體隱性近端腎小管性酸中毒-眼部異常症候群(PRTAO),其特徵包括身材矮小、嚴重近端腎小管性酸中毒、智能障礙、雙側青光眼、白內障及帶狀角膜病變。另有來源將 CA4 對 SLC4A4 的互作與刺激作用喪失,描述為視網膜色素變性 17 型(RP17)的原因。
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 · 7 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SLC4A4 產物是電生性鈉/碳酸氫根共運輸蛋白,Na⁺與 HCO₃⁻的化學計量比可由 1:2 變至 1:3。它可能調節細胞基底外側膜的碳酸氫根流入或流出,並參與調節細胞內 pH。 | 含實驗來源 | 證據與來源Electrogenic sodium/bicarbonate cotransporter with a Na(+):HCO3(-) stoichiometry varying from 1:2 to 1:3. May regulate bicarbonate influx/efflux at the basolateral membrane of cells and regulate intracellular pH PMID 10069984 ↗ · PMID 11744745 ↗ · PMID 12411514 ↗ · PMID 12730338 ↗ · PMID 12907161 ↗ · PMID 14567693 ↗ · PMID 15218065 ↗ · PMID 15713912 ↗ · PMID 15817634 ↗ · PMID 15930088 ↗ · PMID 16636648 ↗ · PMID 16769890 ↗ · PMID 17661077 ↗ · PMID 23324180 ↗ · PMID 23636456 ↗ · PMID 29500354 ↗ · PMID 9235899 ↗ · PMID 9651366 ↗ |
| 分子活性 | 2 hydrogencarbonate(out) + Na(+)(out) = 2 hydrogencarbonate(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源2 hydrogencarbonate(out) + Na(+)(out) = 2 hydrogencarbonate(in) + Na(+)(in) PMID 10069984 ↗ · PMID 11744745 ↗ · PMID 12411514 ↗ · PMID 12730338 ↗ · PMID 12907161 ↗ · PMID 14567693 ↗ · PMID 15218065 ↗ · PMID 15713912 ↗ · PMID 15817634 ↗ · PMID 15930088 ↗ · PMID 16636648 ↗ · PMID 16769890 ↗ · PMID 17661077 ↗ · PMID 23324180 ↗ · PMID 23636456 ↗ · PMID 29500354 ↗ · PMID 9651366 ↗ |
| 分子活性 | 3 hydrogencarbonate(out) + Na(+)(out) = 3 hydrogencarbonate(in) + Na(+)(in) | 含實驗來源 | 證據與來源3 hydrogencarbonate(out) + Na(+)(out) = 3 hydrogencarbonate(in) + Na(+)(in) PMID 10069984 ↗ · PMID 11744745 ↗ · PMID 12411514 ↗ · PMID 12730338 ↗ · PMID 12907161 ↗ · PMID 14567693 ↗ · PMID 15218065 ↗ · PMID 15713912 ↗ · PMID 15817634 ↗ · PMID 15930088 ↗ · PMID 16636648 ↗ · PMID 16769890 ↗ · PMID 17661077 ↗ · PMID 23324180 ↗ · PMID 23636456 ↗ · PMID 29500354 ↗ · PMID 9651366 ↗ |
| 交互作用 | SLC4A4 可形成同源二聚體,並與 CA2、CA4 互作,這些碳酸酐酶可能調節其運輸活性。異構型 1 可在磷酸化後透過 PEST domain 與 AHCYL1 互作,該互作會提高異構型 1 活性,異構型 2 則不具此互作。與 AHCYL2 的互作屬相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer. Interacts with CA2/carbonic anhydrase 2 and CA4/carbonic anhydrase 4 which may regulate transporter activity. Isoform 1 but not isoform 2 interacts with AHCYL1 (via PEST domain when phosphorylated); the interaction increases SLC4A4 isoform 1 activity. Interacts with AHCYL2 (By similarity) PMID 12411514 ↗ · PMID 14567693 ↗ · PMID 15218065 ↗ · PMID 15563508 ↗ · PMID 16769890 ↗ · PMID 29500354 ↗ |
| 細胞定位 | SLC4A4 是多次穿膜蛋白,位於細胞膜,並可定位於細胞基底外側膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Basolateral cell membrane / Multi-pass membrane protein; Cell membrane / Multi-pass membrane protein PMID 12907161 ↗ · PMID 15273250 ↗ · PMID 15713912 ↗ · PMID 17661077 ↗ · PMID 12534288 ↗ · PMID 29500354 ↗ · PMID 15817634 ↗ · PMID 15930088 ↗ · PMID 16636648 ↗ · PMID 23324180 ↗ · PMID 23636456 ↗ |
| 疾病關聯 | SLC4A4 相關變異會造成極罕見的常染色體隱性近端腎小管性酸中毒-眼部異常症候群(PRTAO)。其臨床特徵包括身材矮小、嚴重近端腎小管性酸中毒、智能障礙、雙側青光眼、白內障及帶狀角膜病變。 | 含實驗來源 | 證據與來源Proximal renal tubular acidosis-ocular anomaly syndrome PRTAO An extremely rare autosomal recessive syndrome characterized by short stature, profound proximal renal tubular acidosis, intellectual disability, bilateral glaucoma, cataracts and bandkeratopathy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 604278 PMID 10545938 ↗ · PMID 15471865 ↗ · PMID 15713912 ↗ · PMID 15930088 ↗ · PMID 16636648 ↗ · PMID 17661077 ↗ · PMID 23636456 ↗ |
| 疾病關聯 | CA4 與 SLC4A4 的互作及刺激作用喪失,被描述為視網膜色素變性 17 型(RP17)的原因。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Loss of interaction with and stimulation by CA4 is the cause of retinitis pigmentosa type 17 (RP17) |
核酸與蛋白質序列
GGCGGCGCGCCGGGCAGCGCTTCGGTGGCGGCGGCGGCCG40CGGTGGCAGCGAAGGCGGCGGCGGCGGCGGCAGTGGCAGT80GGCCGCTGCAGCCCCACACTCCGCCGCCAAACTGGAGGAG120CGACGGAAGCCAGACCCCAGGAGGATGGAGGATGAAGCTG160TCCTGGACAGAGGGGCTTCCTTCCTCAAGCATGTGTGTGA200TGAAGAAGAAGTAGAAGGCCACCATACCATTTACATCGGA240GTCCATGTGCCGAAGAGTTACAGGAGAAGGAGACGTCACA280AGAGAAAGACAGGGCACAAAGAAAAGAAGGAAAAGGAGAG320AATCTCTGAGAACTACTCTGACAAATCAGATATTGAAAAT360GCTGATGAATCCAGCAGCAGCATCCTAAAACCTCTCATCT400CTCCTGCTGCAGAACGCATCCGATTCATCTTGGGAGAGGA440GGATGACAGCCCAGCTCCCCCTCAGCTCTTCACGGAACTG480GATGAGCTGCTGGCCGTGGATGGGCAGGAGATGGAGTGGA520AGGAAACAGCCAGGTGGATCAAGTTTGAAGAAAAAGTGGA560ACAGGGTGGGGAAAGATGGAGCAAGCCCCATGTGGCCACA600TTGTCCCTTCATAGTTTATTTGAGCTGAGGACATGTATGG640AGAAAGGATCCATCATGCTTGATCGGGAGGCTTCTTCTCT680CCCACAGTTGGTGGAGATGATTGTTGACCATCAGATTGAG720ACAGGCCTATTGAAACCTGAACTTAAGGATAAGGTGACCT760ATACTTTGCTCCGGAAGCACCGGCATCAAACCAAGAAATC800CAACCTTCGGTCCCTGGCTGACATTGGGAAGACAGTCTCC840AGTGCAAGTAGGATGTTTACCAACCCTGATAATGGTAGCC880CAGCCATGACCCATAGGAATCTGACTTCCTCCAGTCTGAA920TGACATTTCTGATAAACCGGAGAAGGACCAGCTGAAGAAT960cDNA 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。