基因總覽
SOX9（SRY-box transcription factor 9）是蛋白質編碼基因，其產物屬於轉錄因子。來源資料將它描述為軟骨細胞分化與骨骼發育的重要調節者，並指出它也參與上皮幹細胞與前驅細胞的增殖和分化。蛋白質具有 DNA 結合區域及多個轉錄活化區域；這些結構特色與其作為轉錄調節因子的角色相符。SOX9 的作用涵蓋軟骨形成的不同階段，並延伸至肺與腎臟發育中的上皮分支調控。以下功能說明詳述其在這些過程中的分子作用及條件。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000245479 ★ | 72,121,020–72,126,416 | 3 |
| ENST00000877559 | 72,121,013–72,126,416 | 3 |
顯示 2/2 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
SOX9 是軟骨細胞分化及骨骼發育的重要轉錄因子。它可辨識增強子與超級增強子中的 5'-ACAAAG-3' DNA 基序，並促進軟骨生成相關基因表現，包括軟骨基質蛋白編碼基因 COL2A1、COL4A2、COL9A1、COL11A2 和 ACAN，以及 SOX5、SOX6；來源亦指出它會結合部分啟動子區域，但此項資訊標示為依相似性推定。
在軟骨生成的早期，SOX9 對骨骼前驅細胞形成軟骨前凝集不可或缺；這是前驅細胞分化為軟骨前細胞的起始步驟。其後，SOX9 與 SOX5、SOX6 共同支持凝集後的軟骨前細胞轉變為早期軟骨細胞。到了生長板後續分化階段，SOX9 維持軟骨細胞柱狀增殖、延後前肥大階段，並抑制軟骨細胞轉向成骨細胞分化；來源將後者與降低 beta-catenin（CTNNB1）訊號及 RUNX2 表現相連結。SOX9 也參與軟骨細胞肥大：它一方面維持軟骨細胞譜系，另一方面在上部肥大細胞中持續存在，並與 MEF2C 一同促進 COL10A1 轉錄。上述多項細節標示為依相似性推定。
營養狀態也與軟骨命運決定相關。當脂質含量偏低時，FOXO（FOXO1 與 FOXO3）轉錄因子會促進 SOX9 表現；SOX9 隨後促進骨骼前驅細胞採取軟骨分化方向，並抑制脂肪酸氧化。此作用關係同樣屬於依相似性推定。SOX9 亦有助於移除軟骨細胞特異基因上的轉錄抑制表觀遺傳標記，並建立活化的啟動子與增強子標記，但來源特別指出此過程並非必需；它也與 Hedgehog 路徑依賴的 GLI1、GLI3 轉錄因子協同作用。
除軟骨與骨骼發育外，SOX9 還調節上皮幹細胞及前驅細胞的增殖、分化。在肺上皮分支形態發生過程中，它平衡增殖與分化，並調節細胞外基質；在腎臟發育中則控制上皮分支。這些上皮相關功能在來源中標示為依相似性推定。
Promoter 與基因調控
>SOX9 ENST00000245479 GRCh38 chr17:72120020-72121120 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 TTGGTCTTTTACAAACCAAGTGACCGGCCTGGGCCTCGCGGCCCGGGACAGCCGCATTGGCAAACTTCTA TCTCTCAAAGCCAGAGCAGTTAGCAAACTCTCCCCCAGACAGGGCGACTCGGCTGACGTTTTTGACCCGG CCAGGAGGCAAAGACCAAAACGTCAGAGCAGTAGCCCTGTTACTGAGGAGCGTCGGCAGGGTCGCGGGTA GAGGGGGCTGGAGAATGACTTGTCAGAGCTCAAGGTCGATGTGGCGCGGGGCGGCCTCGAGAGCGCCGGG CTCCTGCGTGGCCACGGCCGCCGCTGCCAACCTTCGCGGGGACTTAGCTTTGCTTTCCATTGACTCCCTT TGCAAAAGCGCAGCAGAATCCTGACCAGCCGCACCAGCCCCGGCGAACCCGAGCATGTTAATCTATTTAT ATGGATTATTACGGAGGAACAGCGGGCGTTGAGTCACCAAAACATTTGCTTCAAAAGACTATTTCTAAGC ACTTTTGCAGGCAGGCAGGCTCGCTCCAGGCGCGTAAACTCGGCTACGCATTAAGAAGCGGCTGCTTTTC GAATACTGCAAACTCCAGCTAAGTCCCCGGTGCCGCGGAGAGAGCAGTGAAAAGAAATGTCGGAGGTGGG GGTAGATCCTAGTCTAGACACACACACTTGCGCGCACACACACACACACACACACAAGATTCGCGCGGAG AAGGCACTAAAATTCTGGCATTCCGAGAGTACGACAAACTTACACACTTGGAAGTCCCGGGTCCCCCGCC TTCCCCGCAGCACCCCCCGCCCCCCCACCCTACCGTCCGCCCTTTGGCTGCGATCCCCTCCCCTCTCCTC CCCTCCCGCCTCGTCACCCAGCCCAGTGCCACAATCCTCCTCCCTCCCCAAAATCGGGTCCAATCAGCTG CCTGCCAACCCTGGGACTGCTGTGCTGTGATTGGCGGGTGGCTCTAAGGTGAGGCGGAGTATTTATTAAA GAGACCCTGGGCTGGGAGTTGGAGAGCCGAAAGCGGAGCTCGAAACTGACTGGAAACTTCAGTGGCGCGG AGACTCGCCAGTTTCAACCCCGGAAACTTTTCTTTGCAGGAGGAGAAGAGA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SOX9_1 ↗ | 17:72,121,020 | 正股 | 72,120,971–72,121,030 |
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_933LSZ · promoter · 72116006–72116506 · regulatory
ENSR17_5LXZQ4 · CTCF_binding_site · 72117008–72117029 · regulatory
ENSR17_BJBFP · enhancer · 72117507–72118311 · regulatory
ENSR17_BJBFS · promoter · 72118312–72118922 · regulatory
ENSR17_BJBG4 · enhancer · 72119923–72120783 · regulatory
ENSR17_8458RM · promoter · 72120784–72121030 · regulatory
ENSR17_5LZ2KJ · CTCF_binding_site · 72121860–72121881 · regulatory
ENSR17_5LZ2WC · CTCF_binding_site · 72123759–72123780 · regulatory
ENSR17_8458W7 · enhancer · 72125249–72125489 · regulatory
ENSR17_8458WJ · enhancer · 72125786–72126035 · regulatory
· motif · 72116375–72116388 · motif
· motif · 72116375–72116388 · motif
· motif · 72116810–72116823 · motif
· motif · 72116972–72116987 · motif
· motif · 72117010–72117026 · motif
· motif · 72117057–72117077 · motif
· motif · 72117270–72117283 · motif
· motif · 72117667–72117680 · motif
· motif · 72117667–72117680 · motif
· motif · 72117826–72117837 · motif
· motif · 72117994–72118007 · motif
· motif · 72117994–72118007 · motif
· motif · 72121778–72121787 · motif
· motif · 72121862–72121878 · motif
· motif · 72122977–72122992 · motif
· motif · 72122979–72122992 · motif
· motif · 72123088–72123101 · motif
· motif · 72123694–72123707 · motif
· motif · 72123694–72123707 · motif
· motif · 72123761–72123777 · motif
· motif · 72125916–72125931 · motif
· motif · 72125916–72125931 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：509 aa
SOX9 蛋白質長 509 個胺基酸。第 105–173 位為 DNA 結合 HMG box；第 63–103 位註記為二聚化區域（DIM）及 PQA。轉錄活化區域包括第 224–307 位的 TAM 與第 394–509 位的 TAC。另有多段序列被註記為無序區域，並標示 9aaTAD 1、9aaTAD 2 與 9aaTAD 3 三個基序。
蛋白質三維結構
細胞內定位
來源將 SOX9 的細胞內定位標示為細胞核；未提供不同條件、異構型或定位動態的資料。
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 2 個夥伴
- Arid5aQ3U108 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CALMP62157 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
SOX9 可形成同源二聚體，且二聚化對其活性必需。它透過 C 端與 ZNF219 互作，形成可結合 COL2A1 啟動子並活化其表現的複合體；另有與 DDRGK1 及 EP300/p300 互作的記錄。SOX9 也與 beta-catenin（CTNNB1）互作，並藉由競爭 CTNNB1 上的 TCF/LEF 結合位點抑制其活性；此機制標示為依相似性推定。
疾病與遺傳關聯
SOX9 相關變異與多種疾病有關。Campomelic dysplasia 是罕見且常致命的骨軟骨發育不良，常見長骨先天彎曲或成角，也可能有肩胛骨過小、骨盆與脊椎變形、缺少一對肋骨及顱顏或耳部缺陷；呼吸窘迫常與氣管支氣管軟骨發育不全及胸廓狹小有關。最多三分之二的受影響 XY 個體有生殖器缺陷，或可能發育為女性表型。另有 46,XX sex reversal 2，特徵為遺傳學女性發育出男性性腺；46,XY sex reversal 10 則可見性腺發育不全及條索狀性腺，出生時外觀為正常女性，青春期不出現第二性徵且不會月經。來源將這些疾病歸因於影響 SOX9 的變異。
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 · 6 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SOX9 是軟骨細胞分化與骨骼發育的重要轉錄因子，辨識增強子中的特定 DNA 基序並促進軟骨相關基因表現。它參與軟骨生成各階段、調節生長板軟骨細胞成熟與肥大；低脂質條件下，其表現受 FOXO 調節。它也涉及表觀遺傳標記調整，並參與肺、腎上皮分支發育；多項機制為依相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Transcription factor that plays a key role in chondrocytes differentiation and skeletal development. Specifically binds the 5'-ACAAAG-3' DNA motif present in enhancers and super-enhancers and promotes expression of genes important for chondrogenesis, including cartilage matrix protein-coding genes COL2A1, COL4A2, COL9A1, COL11A2 and ACAN, SOX5 and SOX6. Also binds to some promoter regions (By similarity). Plays a central role in successive steps of chondrocyte differentiation (By similarity). Absolutely required for precartilaginous condensation, the first step in chondrogenesis during which skeletal progenitors differentiate into prechondrocytes (By similarity). Together with SOX5 and SOX6, required for overt chondrogenesis when condensed prechondrocytes differentiate into early stage chondrocytes, the second step in chondrogenesis (By similarity). Later, required to direct hypertrophic maturation and block osteoblast differentiation of growth plate chondrocytes: maintains chondrocyte columnar proliferation, delays prehypertrophy and then prevents osteoblastic differentiation of chondrocytes by lowering beta-catenin (CTNNB1) signaling and RUNX2 expression (By similarity). Also required for chondrocyte hypertrophy, both indirectly, by keeping the lineage fate of chondrocytes, and directly, by remaining present in upper hypertrophic cells and transactivating COL10A1 along with MEF2C (By similarity). Low lipid levels are the main nutritional determinant for chondrogenic commitment of skeletal progenitor cells: when lipids levels are low, FOXO (FOXO1 and FOXO3) transcription factors promote expression of SOX9, which induces chondrogenic commitment and suppresses fatty acid oxidation (By similarity). Mechanistically, helps, but is not required, to remove epigenetic signatures of transcriptional repression and deposit active promoter and enhancer marks at chondrocyte-specific genes (By similarity). Acts in cooperation with the Hedgehog pathway-dependent GLI (GLI1 and GLI3) transcription factors (By similarity). In addition to cartilage development, also acts as a regulator of proliferation and differentiation in epithelial stem/progenitor cells: involved in the lung epithelium during branching morphogenesis, by balancing proliferation and differentiation and regulating the extracellular matrix (By similarity). Controls epithelial branching during kidney development (By similarity) PMID 24038782 ↗ · PMID 8640233 ↗ |
| 交互作用 | SOX9 形成同源二聚體，且二聚化是其活性所必需。SOX9 透過 C 端與 ZNF219 互作並形成可結合 COL2A1 啟動子、活化 COL2A1 表現的複合體；另與 DDRGK1、EP300/p300 互作。SOX9 也可與 CTNNB1 互作，透過競爭 TCF/LEF 結合位點抑制 CTNNB1 活性，此機制為依相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer; homodimerization is required for activity (By similarity). Interacts (via C-terminus) with ZNF219; forming a complex that binds to the COL2A1 promoter and activates COL2A1 expression (By similarity). Interacts with DDRGK1. Interacts with EP300/p300. Interacts with beta-catenin (CTNNB1); inhibiting CTNNB1 activity by competing with the binding sites of TCF/LEF within CTNNB1 (By similarity) PMID 12732631 ↗ · PMID 28263186 ↗ |
| 細胞定位 | SOX9 的細胞內定位為細胞核。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | SOX9 相關變異可導致 Campomelic dysplasia，這是一種罕見且常致命的骨軟骨發育不良，伴隨長骨先天彎曲或成角，並可能有肩胛骨、骨盆、脊椎、肋骨、顱顏及耳部缺陷。呼吸窘迫常與氣管支氣管軟骨發育不全及胸廓狹小有關；最多三分之二的受影響 XY 個體有生殖器缺陷或可能發育為女性表型。 | 含實驗來源 | 證據與來源Campomelic dysplasia CMD1 A rare, often lethal, osteochondrodysplasia characterized by congenital bowing and angulation of long bones. Other skeletal defects include unusually small scapula, deformed pelvis and spine, and a missing pair of ribs. Craniofacial and ear defects are common. Most patients die soon after birth due to respiratory distress which has been attributed to hypoplasia of the tracheobronchial cartilage and small thoracic cage. Up to two-thirds of affected XY individuals have genital defects or may develop as phenotypic females. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 114290 PMID 10446171 ↗ · PMID 10951468 ↗ · PMID 11323423 ↗ · PMID 11754051 ↗ · PMID 12783851 ↗ · PMID 19033726 ↗ · PMID 19921652 ↗ · PMID 20513132 ↗ · PMID 24038782 ↗ · PMID 7485151 ↗ · PMID 7990924 ↗ · PMID 8001137 ↗ · PMID 9002675 ↗ · PMID 9452059 ↗ |
| 疾病關聯 | SOX9 相關變異與 46,XX sex reversal 2 有關。此狀況是遺傳學女性發育出男性性腺，屬女性轉男性性別反轉。 | 含實驗來源 | 證據與來源46,XX sex reversal 2 SRXX2 A condition in which male gonads develop in a genetic female (female to male sex reversal). The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 278850 PMID 21208124 ↗ |
| 疾病關聯 | SOX9 相關變異與 46,XY sex reversal 10 有關，這是一種性別發育障礙。患者核型為 46,XY，可有性腺發育不全及條索狀性腺；出生時外觀為正常女性，青春期不出現第二性徵，也不會月經。 | 含實驗來源 | 證據與來源46,XY sex reversal 10 SRXY10 A disorder of sex development. Affected individuals have a 46,XY karyotype, show gonadal dysgenesis with streak gonads, look like normal females at birth, do not develop secondary sexual characteristics at puberty and do not menstruate. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616425 PMID 25604083 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGAGAGCCGAAAGCGGAGCTCGAAACTGACTGGAAACTTC40AGTGGCGCGGAGACTCGCCAGTTTCAACCCCGGAAACTTT80TCTTTGCAGGAGGAGAAGAGAAGGGGTGCAAGCGCCCCCA120CTTTTGCTCTTTTTCCTCCCCTCCTCCTCCTCTCCAATTC160GCCTCCCCCCACTTGGAGCGGGCAGCTGTGAACTGGCCAC200CCCGCGCCTTCCTAAGTGCTCGCCGCGGTAGCCGGCCGAC240GCGCCAGCTTCCCCGGGAGCCGCTTGCTCCGCATCCGGGC280AGCCGAGGGGAGAGGAGCCCGCGCCTCGAGTCCCCGAGCC320GCCGCGGCTTCTCGCCTTTCCCGGCCACCAGCCCCCTGCC360CCGGGCCCGCGTATGAATCTCCTGGACCCCTTCATGAAGA400TGACCGACGAGCAGGAGAAGGGCCTGTCCGGCGCCCCCAG440CCCCACCATGTCCGAGGACTCCGCGGGCTCGCCCTGCCCG480TCGGGCTCCGGCTCGGACACCGAGAACACGCGGCCCCAGG520AGAACACGTTCCCCAAGGGCGAGCCCGATCTGAAGAAGGA560GAGCGAGGAGGACAAGTTCCCCGTGTGCATCCGCGAGGCG600GTCAGCCAGGTGCTCAAAGGCTACGACTGGACGCTGGTGC640CCATGCCGGTGCGCGTCAACGGCTCCAGCAAGAACAAGCC680GCACGTCAAGCGGCCCATGAACGCCTTCATGGTGTGGGCG720CAGGCGGCGCGCAGGAAGCTCGCGGACCAGTACCCGCACT760TGCACAACGCCGAGCTCAGCAAGACGCTGGGCAAGCTCTG800GAGACTTCTGAACGAGAGCGAGAAGCGGCCCTTCGTGGAG840GAGGCGGAGCGGCTGCGCGTGCAGCACAAGAAGGACCACC880CGGATTACAAGTACCAGCCGCGGCGGAGGAAGTCGGTGAA920GAACGGGCAGGCGGAGGCAGAGGAGGCCACGGAGCAGACG960cDNA 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。