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

SMARCAL1HHARP

SNF2 related chromatin remodeling annealing helicase 1

SMARCAL1 編碼 SNF2/RAD54 helicase family 的 ATP-dependent annealing helicase,可使穩定解開的 DNA 重新退火,並可能參與停滯複製叉的 DNA 損傷反應。

Homo sapiens2q35UniProt Q9NZC9
OFFICIAL SYMBOL
SMARCAL1
CHROMOSOME
2
UNIPROT
Q9NZC9
PDB / ALPHAFOLD
4MQV
01 / GENE OVERVIEW

基因總覽

SMARCAL1 是人類的蛋白質編碼基因,產物屬於 SNF2/RAD54 helicase family 的 SMARCAL1 subfamily。其蛋白質具有 HARP 1、HARP 2、Helicase ATP-binding 與 Helicase C-terminal 等區域,並含有可辨識的 nuclear localization signal。這些結構特色與其作為 annealing helicase 的分子角色相呼應;其功能性 DNA 重退火作用與可能參與的細胞反應,詳見功能段落。

Official symbol
SMARCAL1
Gene name
SNF2 related chromatin remodeling annealing helicase 1
Organism
Homo sapiens
Gene type
Protein coding
HGNC ID
HGNC:11102
UniProt
Q9NZC9
02 / NOMENCLATURE

基因異名與舊稱

Alternative gene names & synonyms
HHARPHARP

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 22q35
chr2 · 242,193,529 bp · GRCh38chr2p25.3 · 1–4400000 · gnegchr2p25.2 · 4400001–6900000 · gpos50chr2p25.1 · 6900001–12000000 · gnegchr2p24.3 · 12000001–16500000 · gpos75chr2p24.2 · 16500001–19000000 · gnegchr2p24.1 · 19000001–23800000 · gpos75chr2p23.3 · 23800001–27700000 · gnegchr2p23.2 · 27700001–29800000 · gpos25chr2p23.1 · 29800001–31800000 · gnegchr2p22.3 · 31800001–36300000 · gpos75chr2p22.2 · 36300001–38300000 · gnegchr2p22.1 · 38300001–41500000 · gpos50chr2p21 · 41500001–47500000 · gnegchr2p16.3 · 47500001–52600000 · gpos100chr2p16.2 · 52600001–54700000 · gnegchr2p16.1 · 54700001–61000000 · gpos100chr2p15 · 61000001–63900000 · gnegchr2p14 · 63900001–68400000 · gpos50chr2p13.3 · 68400001–71300000 · gnegchr2p13.2 · 71300001–73300000 · gpos50chr2p13.1 · 73300001–74800000 · gnegchr2p12 · 74800001–83100000 · gpos100chr2p11.2 · 83100001–91800000 · gnegchr2p11.1 · 91800001–93900000 · acenchr2q11.1 · 93900001–96000000 · acenchr2q11.2 · 96000001–102100000 · gnegchr2q12.1 · 102100001–105300000 · gpos50chr2q12.2 · 105300001–106700000 · gnegchr2q12.3 · 106700001–108700000 · gpos25chr2q13 · 108700001–112200000 · gnegchr2q14.1 · 112200001–118100000 · gpos50chr2q14.2 · 118100001–121600000 · gnegchr2q14.3 · 121600001–129100000 · gpos50chr2q21.1 · 129100001–131700000 · gnegchr2q21.2 · 131700001–134300000 · gpos25chr2q21.3 · 134300001–136100000 · gnegchr2q22.1 · 136100001–141500000 · gpos100chr2q22.2 · 141500001–143400000 · gnegchr2q22.3 · 143400001–147900000 · gpos100chr2q23.1 · 147900001–149000000 · gnegchr2q23.2 · 149000001–149600000 · gpos25chr2q23.3 · 149600001–154000000 · gnegchr2q24.1 · 154000001–158900000 · gpos75chr2q24.2 · 158900001–162900000 · gnegchr2q24.3 · 162900001–168900000 · gpos75chr2q31.1 · 168900001–177100000 · gnegchr2q31.2 · 177100001–179700000 · gpos50chr2q31.3 · 179700001–182100000 · gnegchr2q32.1 · 182100001–188500000 · gpos75chr2q32.2 · 188500001–191100000 · gnegchr2q32.3 · 191100001–196600000 · gpos75chr2q33.1 · 196600001–202500000 · gnegchr2q33.2 · 202500001–204100000 · gpos50chr2q33.3 · 204100001–208200000 · gnegchr2q34 · 208200001–214500000 · gpos100chr2q35 · 214500001–220700000 · gnegchr2q36.1 · 220700001–224300000 · gpos75chr2q36.2 · 224300001–225200000 · gnegchr2q36.3 · 225200001–230100000 · gpos100chr2q37.1 · 230100001–234700000 · gnegchr2q37.2 · 234700001–236400000 · gpos50chr2q37.3 · 236400001–242193529 · gnegSMARCAL1pq1 bp242,193,529 bp
GRCh38 / 1-based inclusiveDirection: forward strand (+)
Genomic coordinates
chr2:216,412,383–216,483,056
Gene span
70,674 bp
Strand
Forward (+)
Gene assembly
GRCh38
查看實際轉錄本與 exon 註解
TranscriptGenomic coordinatesExons
ENST00000357276 ★216,412,484–216,483,05318
ENST00000430374216,412,414–216,483,05618
ENST00000932384216,412,414–216,483,05617
ENST00000697899216,412,459–216,483,05617
ENST00000860355216,412,459–216,483,05616
ENST00000860356216,412,459–216,483,05616
ENST00000860357216,412,459–216,483,05618
ENST00000932385216,412,459–216,483,05618
ENST00000932386216,412,459–216,483,05619
ENST00000956024216,412,459–216,483,05619
ENST00000956025216,412,459–216,483,05618
ENST00001107613216,412,459–216,437,7679

顯示 12/30 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

SMARCAL1 是 ATP-dependent annealing helicase,能選擇性結合 fork DNA;相較之下,來源指出它對 ssDNA 或 dsDNA 的結合較不具選擇性。它催化穩定解開的 DNA 重新纏繞,使原本分離的 DNA 鏈重新退火。這種作用與許多促使 DNA 解開的 helicases 和 polymerases 相反,反映 SMARCAL1 在 DNA 結構改變中的特殊方向性。

SMARCAL1 也能使被 replication protein A(RPA)穩定結合的單股 DNA 氣泡重新退火。這項描述指出,該蛋白質可作用於已被穩定維持為解開狀態的 DNA 結構,而不是單純促進 DNA 解旋。來源並指出,它可在整個基因組範圍內重新退火穩定解開的 DNA;但未進一步限定不同基因組位置的作用差異。

SMARCAL1 可能在 DNA 損傷反應中具有重要作用,尤其可能透過作用於停滯的複製叉參與其中。此處的描述為可能性,並未把它界定為所有 DNA 損傷情境下均必需的反應,也未提供更廣泛的損傷種類或具體下游結果。

其 ATP 水解反應為 ATP 與水生成 ADP、磷酸及氫離子。這項酵素活性提供其 ATP-dependent 分子作用的化學背景;來源未進一步說明 ATP 水解與 DNA 重新退火各步驟之間的細節。

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: 216412484 · 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。
>SMARCAL1 ENST00000357276 GRCh38 chr2:216411484-216412584 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
TTATTATTTTAGAAAATTCAAATCATTCTGAAAAATAGAGATTAAAAAGCTGAAAAGTGTATTTCATGCC
ACTCTGCTCCTGAACAGTTTGGTGACTTTTTAAGTTTCCTTCCCAGACCTTTATGAGTTTACATACATGT
ACAGGTAAGGATGAAAAAAAAAAAAATCAAACTACACACATTGCTGTGCTTCCTTTTTCTTAGCATGTCT
GGTCCATTTTTTCAAATCCTTTAGTAGACTTGTTTGTTTTTAAATGAGCCATGTTTGAAAATAGAACAAT
AGCAACATTCATATGCACACTGATAGAGAAATGTTATATTTATCACCAATGGTGCTCAGGATGGCTCAGG
ATGTTGGTGCTCAGGATGGGGTAAAGTGACTCTTTAAGTCTCATGACTAATCTTCTCTCAAGAGGAGGGG
CTATGGAATCAGAATCACAAGCTAGCTTAATAAAGCCTTGAGAAATATTATCAAATAGCTGTCTTAGTTT
CCCCCTCTGTAAAAGGGGGACAAGAATGTGTTCCATAGGTTGTAGTGCGGTTAAATGAGGTAACTCATAT
TTATGCTAAACACAATGACTGATGACTACAATGATGACGATGATGGCAGCCGGGCGCAGCGGGTGGGGCT
TAAATGGCAAGTATAGCAATACCAGGAATGGATGCCCCGGGGAGATACTTTTTATTAAGAGCTGCCAAGT
TAGTATGGCTGTCTGGGATGTCCTCTGGAGACAGCCGACTCCGGGTTTGGAAACCTCAACGTCCTAGGCT
TTCAGGACCTAGTGTTTGGCTAAACCTCTGGAGAACTACAACTTCCAGGGTGCACCACTTTCGCCCCGCC
CATGACGTTGCAGCTCCCGTTTCTCGCCAGGCTCCCGGCCCGAACTACAAATCCCAGAAGACACTGCAGC
CCCGCTCGCGTTCTCGTCTCATCATTCTTACTTTTGGAAGCGAAACTGCGGCCGCGTTGCCTGCTGGGAA
ATGTAGTTCAGCGGTGGCCTAGCCCTTCAGGCCTGGCCGCTACAATAAGGCTGGCGAACTCGCAGCGCTT
GAATACCCGTGGCCTAACCGTCCACTCGGAAGACCGGTCCCGCTCGGGAGG
SMARCAL1 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
SMARCAL1_1 ↗2:216,412,773正股216,412,724–216,412,783

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_88CRDK · enhancer · 216408732–216408929 · regulatory

ENSR2_B3KXLM · promoter · 216411924–216412571 · regulatory

ENSR2_7GPKXK · enhancer · 216412572–216412685 · regulatory

ENSR2_53TWCRJ · CTCF_binding_site · 216412665–216412686 · regulatory

ENSR2_7GPKXN · promoter · 216412686–216412760 · regulatory

ENSR2_B3KXLQ · enhancer · 216412761–216413358 · regulatory

ENSR2_956W9L · enhancer · 216416707–216417024 · regulatory

· motif · 216410767–216410782 · motif

· motif · 216412145–216412158 · motif

· motif · 216412427–216412441 · motif

· motif · 216412431–216412441 · motif

· motif · 216412569–216412585 · motif

· motif · 216412667–216412683 · motif

· motif · 216412709–216412720 · motif

· motif · 216412709–216412720 · motif

· motif · 216412891–216412906 · motif

· motif · 216417096–216417102 · motif

· motif · 216417120–216417142 · motif

· motif · 216417120–216417142 · 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:954 aa

1 aa954 aa結構域功能區域基序
依 Q9NZC9 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。

SMARCAL1 蛋白質長 954 個胺基酸,屬於 SNF2/RAD54 helicase family 的 SMARCAL1 subfamily。其註解區域包括 HARP 1、HARP 2、Helicase ATP-binding 與 Helicase C-terminal;另有 DESH box,以及核定位訊號。N 端含有與 RPA2 互作的區域,部分區段則註解為無序區。

結構域HARP 1226–303 aa
結構域HARP 2327–398 aa
結構域Helicase ATP-binding445–600 aa
結構域Helicase C-terminal716–869 aa
功能區域Disordered1–20 aa
功能區域Mediates interaction with RPA25–30 aa
功能區域Disordered27–238 aa
功能區域Disordered904–934 aa
基序DESH box549–552 aa
基序Nuclear localization signal644–661 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 · 4MQV…

PDB · 4MQV

X-ray · 1.95 A · B/D=5-30

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:Nucleus

SMARCAL1 位於細胞核,並會被招募至受損 DNA 區域。 來源未提供其他定位變化條件或異構型差異。

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。

09 / PROTEIN NETWORK

交互作用與訊號網絡

圖中 1 個夥伴 · 最多顯示 50 個
HHARPSMARCAL1RPA2
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 1 個夥伴
第 1 頁

查看 UniProt 完整互作來源 ↗

SMARCAL1 與 RPA2 有直接互作;此互作使 RPA complex 能將 SMARCAL1 招募至 DNA 損傷位置。這裡描述的是實體結合及其在招募上的作用,來源未指出兩者形成特定穩定複合體。

10 / HUMAN HEALTH

疾病與遺傳關聯

SMARCAL1 的變異與 Schimke immuno-osseous dysplasia(SIOD)相關;來源指出此病由影響該基因的變異造成。SIOD 為自體隱性、多效性疾病,特徵包括脊椎骨骺發育不良、腎功能異常與免疫缺陷;部分病例也可能出現動脈硬化。

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SMARCAL1 是 ATP 依賴性的退火解旋酶,對 fork DNA 的結合選擇性高於 ssDNA 或 dsDNA,並催化穩定解開的 DNA 重新纏繞。它能使被 RPA 穩定結合的單股 DNA 氣泡重新退火,在整個基因組範圍內促進解開 DNA 的重新退火,作用方向與解開 DNA 的許多 helicases 和 polymerases 相反;它也可能藉由作用於停滯複製叉參與 DNA 損傷反應。含實驗來源
證據與來源

ATP-dependent annealing helicase that binds selectively to fork DNA relative to ssDNA or dsDNA and catalyzes the rewinding of the stably unwound DNA. Rewinds single-stranded DNA bubbles that are stably bound by replication protein A (RPA). Acts throughout the genome to reanneal stably unwound DNA, performing the opposite reaction of many enzymes, such as helicases and polymerases, that unwind DNA. May play an important role in DNA damage response by acting at stalled replication forks

PMID 18805831 ↗ · PMID 18974355 ↗ · PMID 19793861 ↗ · PMID 19793862 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

分子活性ATP + H2O = ADP + phosphate + H(+)含實驗來源
證據與來源

ATP + H2O = ADP + phosphate + H(+)

PMID 18805831 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

交互作用SMARCAL1 與 RPA2 直接互作;此互作使 RPA complex 能將 SMARCAL1 招募至 DNA 損傷位置。含實驗來源
證據與來源

Interacts with RPA2; the interaction is direct and mediates the recruitment by the RPA complex of SMARCAL1 to sites of DNA damage

PMID 19793861 ↗ · PMID 19793862 ↗ · PMID 19793863 ↗ · PMID 24910198 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

細胞定位SMARCAL1 位於細胞核,並會被招募至受損 DNA 區域。含實驗來源
證據與來源

Nucleus; Recruited to damaged DNA regions

PMID 18805831 ↗ · PMID 19793862 ↗ · PMID 19793863 ↗

開啟資料庫紀錄 ↗

疾病關聯影響 SMARCAL1 的基因變異會造成 Schimke immuno-osseous dysplasia(SIOD)。這是一種自體隱性、多效性疾病,特徵包括脊椎骨骺發育不良、腎功能異常及免疫缺陷;部分病例也可能有動脈硬化。含實驗來源
證據與來源

Schimke immuno-osseous dysplasia SIOD An autosomal recessive pleiotropic disorder characterized by spondyloepiphyseal dysplasia, renal dysfunction and immunodeficiency. Arteriosclerosis may also occur in some case. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 242900

PMID 11799392 ↗ · PMID 18805831 ↗ · PMID 18974355 ↗ · PMID 19793862 ↗

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
ENST00000357276 · 3,201 nt · GRCh38
依 Ensembl exon 註解拼接的 GRCh38 參考序列,保留非編碼區。
1AGCCCTTCAGGCCTGGCCGCTACAATAAGGCTGGCGAACT40
41CGCAGCGCTTGAATACCCGTGGCCTAACCGTCCACTCGGA80
81AGACCGGTCCCGCTCGGGAGGCTCTGCAGTCGCGCCTGGG120
121GTCAGGGCCGGGGGCGAATGTGGCTCGCGTTCTAGGCCTC160
161CCTGGGTTGGAAAAAGACTATGTTAGCAAGTGTCACGCCA200
201TGCTTTTGCCAACTTTCCAATTAAAGGTTGACATTCCTGC240
241ATAAGCATTTCTCTGTGAAAATGTCCTTGCCTCTTACAGA280
281GGAGCAGAGGAAAAAGATTGAAGAGAATCGACAAAAGGCT320
321CTGGCCCGCAGAGCTGAGAAGTTATTGGCAGAACAGCATC360
361AGAGGACTAGCTCGGGCACCTCCATTGCTGGCAACCCATT400
401CCAGGCCAAGCAAGGCCCATCCCAAAATTTCCCAAGGGAG440
441TCTTGTAAGCCAGTGAGCCATGGTGTCATTTTCAAGCAAC480
481AGAATCTCAGTAGCTCATCTAATGCTGACCAAAGACCTCA520
521TGATTCCCACAGTTTTCAGGCAAAGGGAATATGGAAAAAG560
561CCAGAAGAAATGCCCACAGCCTGCCCAGGCCACAGTCCAC600
601GTAGTCAAATGGCTCTCACTGGAATCTCTCCTCCCTTGGC640
641ACAAAGTCCTCCAGAGGTCCCTAAACAACAGCTCTTGAGT680
681TATGAGTTAGGTCAAGGTCATGCTCAGGCTTCACCTGAGA720
721TCAGGTTCACACCCTTTGCTAACCCAACTCATAAGCCTCT760
761GGCCAAACCAAAGAGTTCCCAAGAGACACCAGCTCATTCC800
801TCTGGACAGCCTCCCAGGGATGCTAAGTTAGAGGCCAAGA840
841CAGCAAAAGCCTCCCCTTCGGGGCAGAACATTTCTTACAT880
881CCATTCTAGCTCAGAGAGTGTAACGCCCAGGACAGAAGGA920
921AGACTCCAGCAGAAGTCAGGGTCCTCAGTCCAAAAAGGAG960

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。