基因總覽
SMC1A（structural maintenance of chromosomes 1A）是位於 X 染色體的蛋白質編碼基因，其產物 Structural maintenance of chromosomes protein 1A 屬於 SMC family 的 SMC1 子家族。該蛋白質是 cohesin 複合體的核心成分，並與 SMC3 形成異源二聚體；其結構包含 SMC hinge，另有數段被註記為無序區域。這些基本特徵界定了它在 cohesin 複合體中的組成角色；其在染色體黏合、細胞週期與 DNA 修復中的作用，詳述於功能部分。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000322213 ★ | 53,374,149–53,422,654 | 25 |
| ENST00001113388 | 53,361,522–53,422,750 | 25 |
| ENST00001129103 | 53,361,522–53,422,750 | 20 |
| ENST00000675504 | 53,374,149–53,422,173 | 25 |
| ENST00000375340 | 53,374,149–53,422,728 | 26 |
| ENST00001133657 | 53,374,149–53,422,750 | 25 |
| ENST00000947776 | 53,377,976–53,422,750 | 22 |
| ENST00000947777 | 53,378,456–53,422,750 | 22 |
| ENST00000674590 | 53,380,054–53,422,728 | 23 |
| ENST00000470241 | 53,380,620–53,396,378 | 6 |
顯示 10/10 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
SMC1A 是 cohesin 複合體的核心成分，參與細胞週期中的染色體黏合。DNA 複製後，cohesin 複合體維持姊妹染色分體彼此連結；此複合體被認為可形成大型蛋白質環，使姊妹染色分體受困於環內。到了後期，複合體被切割並從染色質解離，因而允許姊妹染色分體分離。來源亦指出 cohesin 複合體可能參與有絲分裂期間的紡錘體極組裝，但此作用以可能性描述。
SMC1A 也參與 DNA 修復。其與 BRCA1 的交互作用，以及由 ATM 相關的磷酸化，與此作用有關；此外，ATR 對 SMC1A 的磷酸化也涉及 DNA 修復。這些描述指出其功能可透過蛋白質交互作用與磷酸化調節相連結，但未進一步限定修復的 DNA 損傷類型或具體修復步驟。
在 S 期檢查點中，SMC1A 是 ATM/NBS1 分支與 ATR/MSH2 分支的下游效應因子。這使其所屬的 cohesin 系統不僅與 DNA 複製後染色體的維持及後續分離相關，也與細胞對 DNA 狀態的檢查反應相連。來源未提供各分支中更細部的分子事件，因此其作用可概括為參與上述檢查點訊息傳遞，而不延伸推定其他機制。
Promoter 與基因調控
>SMC1A ENST00000322213 GRCh38 chrX:53422554-53423654 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 TACCTACTGGTTTCACCTGCCATTACAGTATAAGGTCACTGAAGGGGAAGATTCAGCTGACATTTTAAGC TTCTTGGATTGCTAAGGCCCCTGCCTTATTAATGATAGAGAGCAGAGAGGGAAGAGAGGTAAGGTGGCAT TGTGGTATAGAGCTGTGGGAATGGGATGGGGGAGAGGCATGGAGGCAGAGGTAGGTGGAGGTGGAGAGCG CTGGCTTAGGGACCCTGACTCCTGGGGGTTCACACAAAATACCTTTCTCAGTAAGGAATCCCGATTTTGA AGCTCTTAGGTTGGCTCTGCATGCAACTTTGTTCTTGGGTTACGGCGGCAGTTTCTGAACTCTGCTTGGT ACAACAGGAGGGAGGCAGGGGATAGGGGTAGTATCTCAGGCCGTAGCCTTCCCCAGCCTGTATCCCTGTT GCCTGGGAGTAGCCCCAGTCCCATTCACAACCCGTCCGCCTTCGCAACCCGTCCCGCCACCAATCCCACC CCACCATTAGCAAAGTCTGAGCTCACCTAACACTGAATCCTCCCGTTGGCCCCTCCTTCCCGTCCAGCTC TCCGCTCCCCCCGGGTCCTTCCAATTCCCGACCCTGTCCTTGTCCTAGCCTTGAAAGCTGGCCAGGCTAA AGCCACAGCCGAGCTCCCACCTTCCTCTTGCCCTGAGGGGCATAATCCTGCTGTGACTTCTGTCTCAGCA AGCGTGAGCTCAGGTCTCCCCCGCCTCCTTGAACCTCAAGAACTGCTCTGACTCCGCCCAGCAACAACTC CTCCGGGGATCTGGTCCGCAGGAGCAAGTGTTTGTTGTTGCCATGCAACAAGAAAGGGGGGCGGAGGCAC CACGCCAGTCGTCAGCTCGCTCCTCGTATACGCAACATCAGTCCCCGCCCCTGGTCCCACTCCTGCCGGA AGGCGAAAATCCCGTTAGGCCTGGACGTATTCTCGCGACATTTGCCGGTCGCCCGGCTTGCACTGCGGCG TTTCCCGCGCGGGCTACCTCAGTTCTCGGGCGTACGGCGCGGCCTGTCCTACTGCCGCCGGCGCCGCGGC CGTCATGGGGTTCCTGAAACTGATTGAGATTGAGAACTTTAAGTCGTACAA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SMC1A_1 ↗ | X:53,422,654 | 負股 | 53,422,644–53,422,703 |
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
ENSRX_9R7HP · enhancer · 53421706–53422162 · regulatory
ENSRX_BDL8X · promoter · 53422163–53422900 · regulatory
ENSRX_BDL93 · enhancer · 53422901–53423492 · regulatory
· motif · 53422211–53422222 · motif
· motif · 53422296–53422318 · motif
· motif · 53422296–53422318 · motif
· motif · 53422299–53422308 · motif
· motif · 53422510–53422520 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1233 aa
Structural maintenance of chromosomes protein 1A 屬於 SMC family 的 SMC1 子家族，長度為 1,233 個胺基酸。其 SMC hinge 位於第 515–629 位胺基酸；另在第 284–308、348–369 及 947–966 位胺基酸區段註記為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SMC1A 與染色質相關，並位於染色體及著絲點／動粒區域。 前期前，其沿染色體臂分布；進入前期後，多數 cohesin 複合體可能因 PLK 磷酸化而離開染色質，但著絲點處的複合體仍保留。 後期 RAD21 被切割後，複合體自染色體解離。 生殖細胞中，cohesin 於減數分裂前期 I 解離，並可能由減數分裂專一複合體取代。
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：Chromosome；Chromosome, centromere, kinetochore。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 9 個夥伴
- CDCA5Q96FF9 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- FGF14Q92915-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MCM7P33993 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- RAD21O60216 · UniProt INTERACTION · 19 experiments
- RAE1P78406 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- SGO1Q5FBB7 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- SMC3Q9UQE7 · UniProt INTERACTION · 17 experiments
- STAG2Q8N3U4 · UniProt INTERACTION · 14 experiments
- Q99IB8Q99IB8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SMC1A 與 SMC3 形成異源二聚體，並與 RAD21、STAG1、STAG2 或 STAG3 等成分組成 cohesin 複合體；生殖細胞的複合體中，SMC1A 與 SMC1B 互斥。SMC1A 另與 BRCA1、NDC80、BRAT1、RPGR、STAG3 和 SYCP2 交互作用，部分關係標示為依相似性推定。它也出現在含 CDCA5、SMC3、RAD21、PDS5A 與 PDS5B 的複合體，以及含 POLE 和 SMC3 的複合體中。cohesin 複合體則與 NIPBL/Scc2、MAU2/Scc4 組成的裝載複合體交互作用；NIPBL 可直接接觸多個 cohesin 成員。
疾病與遺傳關聯
SMC1A 變異與 Cornelia de Lange syndrome 2（CDLS2）及 Developmental and epileptic encephalopathy 85（DEE85）相關。CDLS2 是具多系統畸形的發育疾病，可有臉部特徵差異、手足異常、生長遲緩、認知障礙、多毛、胃食道功能異常，以及心臟、眼科或泌尿生殖系統異常。DEE85 為 X 連鎖癲癇性腦病，常於一歲內出現嚴重難治型癲癇，並伴隨整體發展遲緩、智力發展受損、言語能力低下或缺失及臉部特徵差異；許多患者的腦部影像可見中線缺陷。
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 · 5 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SMC1A 是 cohesin 複合體的核心成分，參與細胞週期中的染色體黏合與 DNA 修復。複製後的姊妹染色分體可由 cohesin 維持連結，複合體可能形成將其圈住的大型蛋白質環；後期複合體切割並離開染色質，使染色分體分離。它也可能參與有絲分裂的紡錘體極組裝，並透過與 BRCA1 交互作用及 ATM 或 ATR 相關磷酸化參與 DNA 修復；在 S 期檢查點中，則是 ATM/NBS1 與 ATR/MSH2 分支的下游效應因子。 | 含實驗來源 | 證據與來源Involved in chromosome cohesion during cell cycle and in DNA repair. Central component of cohesin complex. The cohesin complex is required for the cohesion of sister chromatids after DNA replication. The cohesin complex apparently forms a large proteinaceous ring within which sister chromatids can be trapped. At anaphase, the complex is cleaved and dissociates from chromatin, allowing sister chromatids to segregate. The cohesin complex may also play a role in spindle pole assembly during mitosis. Involved in DNA repair via its interaction with BRCA1 and its related phosphorylation by ATM, or via its phosphorylation by ATR. Works as a downstream effector both in the ATM/NBS1 branch and in the ATR/MSH2 branch of S-phase checkpoint PMID 11877377 ↗ |
| 交互作用 | SMC1A 與 SMC3 形成異源二聚體，並經 SMC hinge 與 RAD21、STAG1、STAG2 或 STAG3 等組成 cohesin 複合體；生殖細胞複合體中的 SMC1A 與 SMC1B 互斥。SMC1A 與 BRCA1、NDC80、BRAT1、RPGR、STAG3、SYCP2 有交互作用，部分依相似性推定；亦見於含 CDCA5、SMC3、RAD21、PDS5A、PDS5B 的複合體及含 POLE、SMC3 的複合體。cohesin 複合體與 NIPBL/Scc2、MAU2/Scc4 裝載複合體互動，且 NIPBL 直接接觸多個 cohesin 成員。 | 含實驗來源 | 證據與來源Forms a heterodimer with SMC3 in cohesin complexes. Cohesin complexes are composed of the SMC1 (SMC1A or SMC1B) and SMC3 heterodimer attached via their SMC hinge domain, RAD21 which link them, and one STAG protein (STAG1, STAG2 or STAG3), which interacts with RAD21. In germ cell cohesin complexes, SMC1A is mutually exclusive with SMC1B (By similarity). Interacts with BRCA1. Found in a complex with CDCA5, SMC3 and RAD21, PDS5A/SCC-112 and PDS5B/APRIN. Interacts with NDC80. Interacts with BRAT1. Found in a complex containing POLE and SMC3. Interacts with RPGR, STAG3 and SYCP2 (By similarity). The cohesin complex interacts with the cohesin loading complex subunits NIPBL/Scc2 (via HEAT repeats) and MAU2/Scc4. NIPBL directly contacts all members of the complex, RAD21, SMC1A/B, SMC3 and STAG1 PMID 10409732 ↗ · PMID 11076961 ↗ · PMID 11877377 ↗ · PMID 15837422 ↗ · PMID 22628566 ↗ · PMID 22977523 ↗ · PMID 32409525 ↗ · PMID 9295362 ↗ |
| 細胞定位 | SMC1A 與染色質相關，位於細胞核、染色體及著絲點／動粒區域。前期前，cohesin 沿染色體臂分布；前期時，多數複合體可能因 PLK 磷酸化而離開染色質，但著絲點處仍保留。後期 RAD21 被切割，促使 cohesin 從染色體解離。生殖細胞的 cohesin 於減數分裂前期 I 解離，且可能由減數分裂專一複合體取代。Ser-957、Ser-966 磷酸化型在 G1、S、G2 期與染色質相關，M 期則否；來源指出此現象暗示磷酸化可能不調節 cohesin 功能。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Chromosome; Chromosome, centromere, kinetochore; Associates with chromatin. Before prophase it is scattered along chromosome arms. During prophase, most of cohesin complexes dissociate from chromatin probably because of phosphorylation by PLK, except at centromeres, where cohesin complexes remain. At anaphase, the RAD21 subunit of the cohesin complex is cleaved, leading to the dissociation of the complex from chromosomes, allowing chromosome separation. In germ cells, cohesin complex dissociates from chromatin at prophase I, and may be replaced by a meiosis-specific cohesin complex. The phosphorylated form on Ser-957 and Ser-966 associates with chromatin during G1/S/G2 phases but not during M phase, suggesting that phosphorylation does not regulate cohesin function. Integral component of the functional centromere-kinetochore complex at the kinetochore region during mitosis PMID 12199140 ↗ |
| 疾病關聯 | SMC1A 變異與 Cornelia de Lange syndrome 2（CDLS2）相關。這是一種臨床表現異質的發育疾病，涉及多系統畸形，特徵可包括臉部特徵差異、手足異常、生長遲緩、認知障礙、多毛、胃食道功能異常，以及心臟、眼科和泌尿生殖系統異常。來源將疾病歸因於影響該基因的變異，未提供特定變異或其作用機制。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cornelia de Lange syndrome 2 CDLS2 A form of Cornelia de Lange syndrome, a clinically heterogeneous developmental disorder associated with malformations affecting multiple systems. Characterized by facial dysmorphisms, abnormal hands and feet, growth delay, cognitive retardation, hirsutism, gastroesophageal dysfunction and cardiac, ophthalmologic and genitourinary anomalies. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300590 PMID 16604071 ↗ · PMID 17221863 ↗ · PMID 17273969 ↗ · PMID 18996922 ↗ · PMID 19701948 ↗ · PMID 20358602 ↗ · PMID 20635401 ↗ · PMID 24124034 ↗ |
| 疾病關聯 | SMC1A 變異與 X 連鎖的 Developmental and epileptic encephalopathy 85（DEE85）相關，患者可有或沒有腦中線缺陷。此異質性癲癇性腦病通常在出生後第一年出現嚴重難治型癲癇；發作前發展正常，發作後則可見認知及動作遲緩，並有整體發展延遲、智力受損、言語能力低下或缺失及臉部特徵差異。許多患者影像可見腦中線缺陷。 | 含實驗來源 | 證據與來源Developmental and epileptic encephalopathy 85 with or without midline brain defects DEE85 An X-linked form of epileptic encephalopathy, a heterogeneous group of severe early-onset epilepsies characterized by refractory seizures, neurodevelopmental impairment, and poor prognosis. Development is normal prior to seizure onset, after which cognitive and motor delays become apparent. DEE85 is characterized by onset of severe refractory seizures in the first year of life, global developmental delay with impaired intellectual development and poor or absent speech, and dysmorphic facial features. Many patients have midline brain defects on brain imaging. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 301044 PMID 28166369 ↗ · PMID 31334757 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTTCTCGGGCGTACGGCGCGGCCTGTCCTACTGCCGCCG40GCGCCGCGGCCGTCATGGGGTTCCTGAAACTGATTGAGAT80TGAGAACTTTAAGTCGTACAAGGGTCGACAGATTATCGGA120CCATTTCAGAGGTTCACCGCCATCATTGGACCCAATGGCT160CTGGTAAGTCAAATCTCATGGATGCCATCAGCTTTGTGCT200AGGTGAAAAAACCAGCAACCTGCGGGTAAAGACCCTGCGG240GACCTGATCCATGGAGCTCCTGTGGGCAAGCCAGCTGCCA280ACCGGGCCTTTGTCAGCATGGTCTACTCTGAGGAGGGTGC320TGAGGACCGTACCTTTGCCCGTGTCATTGTAGGAGGTTCT360TCTGAGTACAAGATCAACAACAAAGTGGTCCAACTACATG400AGTACAGTGAGGAATTAGAGAAGTTGGGCATTCTCATCAA440AGCTCGTAACTTCCTCGTTTTCCAGGGTGCTGTGGAATCT480ATTGCCATGAAGAACCCCAAAGAGAGGACAGCTCTATTTG520AAGAGATTAGTCGTTCTGGGGAGCTGGCGCAGGAGTATGA560CAAGCGAAAGAAGGAAATGGTGAAGGCTGAAGAGGACACA600CAGTTTAATTACCATCGCAAGAAAAATATTGCGGCTGAAC640GCAAGGAAGCAAAGCAGGAGAAAGAAGAGGCTGACCGGTA680CCAGCGCCTGAAGGATGAGGTAGTACGGGCTCAGGTACAG720CTGCAGCTCTTTAAGCTTTACCATAATGAAGTGGAAATTG760AGAAGCTCAACAAGGAACTGGCCTCAAAGAACAAGGAGAT800CGAGAAGGACAAGAAGCGTATGGACAAGGTGGAGGATGAA840CTGAAGGAGAAGAAGAAGGAGCTGGGCAAAATGATGCGGG880AGCAGCAGCAGATTGAGAAGGAGATCAAGGAGAAGGACTC920AGAATTGAACCAGAAGCGGCCTCAGTACATCAAAGCCAAG960cDNA 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。