基因總覽
SPAG5（sperm associated antigen 5）是蛋白質編碼基因，其產物名為 Sperm-associated antigen 5，也稱 Astrin。此蛋白質是有絲分裂紡錘體的重要組成成分，並可與其他蛋白質形成複合體。來源描述其具有球狀頭部與長柄的二聚體構型；其球狀頭部也能彼此結合形成寡聚體，進一步排列成星狀結構。除細胞分裂相關角色外，SPAG5 在非有絲分裂細胞受到壓力時，也與應激顆粒及 mTORC1 調節相關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000321765 ★ | 28,577,574–28,599,025 | 24 |
| ENST00000910606 | 28,577,565–28,599,030 | 24 |
| ENST00000910607 | 28,577,565–28,599,030 | 22 |
| ENST00000915050 | 28,577,565–28,599,030 | 23 |
| ENST00000915051 | 28,577,565–28,599,030 | 23 |
| ENST00000915052 | 28,577,565–28,599,030 | 23 |
| ENST00000915053 | 28,577,565–28,599,030 | 24 |
| ENST00000915054 | 28,577,565–28,599,030 | 24 |
| ENST00001075955 | 28,577,565–28,599,030 | 24 |
| ENST00001137021 | 28,577,565–28,599,030 | 24 |
| ENST00000582076 | 28,577,580–28,579,406 | 7 |
| ENST00000584206 | 28,584,426–28,591,753 | 8 |
顯示 12/13 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
SPAG5 是有絲分裂紡錘體的必要組成成分，參與正常染色體分離及細胞進入後期。它對染色體排列、姐妹染色單體分離時序的正常維持，以及紡錘體極結構的維持皆有作用。與 SKAP 形成複合體時，SPAG5 可促進微管與動粒之間穩定連結，協助紡錘體在分裂期間正確連接染色體。來源另指出，SPAG5 可能參與 separase 活性的調節；這項作用仍以可能性描述。
SPAG5 也參與中心粒複製，並對多種中心體蛋白的定位有所要求，包括 CDK5RAP2、CEP152、WDR62 與 CEP63；此外，它可促進 CDK2 定位至中心體。它可能調節 AURKA 在有絲分裂紡錘體上的定位，但不影響其在中心體的定位；對 CCNB1 的定位則可能同時涉及有絲分裂紡錘體與中心體。這些定位作用與細胞分裂結構的組織有關，但來源未將其表述為單一的直接調控機制。
SPAG5 的作用也延伸至非有絲分裂細胞。在細胞受到壓力時，它會抑制 mTORC1 的組裝，並將 mTORC1 成分 RPTOR 招募至應激顆粒；此作用可避免 mTORC1 過度活化所誘發的細胞凋亡。另有資料指出，SPAG5 可能增強 GSK3B 對其他底物的磷酸化，例如 MAPT/TAU；這項功能同樣以可能性描述。
Promoter 與基因調控
>SPAG5 ENST00000321765 GRCh38 chr17:28598925-28600025 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 CAATGCTAGAGGAGCCCGTCCCTGAGGACGCTGCAGTTTATAACATCATAGTTCCTCCTCTTTGGACTGC TGCTTTCCCCCTATGTATTAAGACTTGCAGAGTGTAAACAGGGCGCCGTGAGTGTGCAAAGCACACACAC CTTCGCAAACGGCTCACTCTGAATACTGACCTTTCGGCTGTCCTACCTTCAACAGGTTTCCCGTGCATAG GAGATCCAAGACAGCAGAAGGCAGGAGCTGGCGGGACAGGGAGGAAGAGCGGCTCTGCCGTTTACTATCT GTGTGACGCTGAGCAAATTACACACGGTCTCTCTGACTCAGCTCCTTCCTGTCACAAATGGGGATATTTA TAGTATTTCTCACTACGTAGGTCCTTATGCGCATTAAATGAGCTACTACACGGCATTCGGCATAGCGCCA GGCACACACTCAATGTTCAATACATGTAGGCGGTTAGCCCAGTAAACTGGTAGCCGGCCTGAGTAAGTCC CAGGAAAAGCCCAGAAACTCTGGAGACATTACAGCCCAGGTCGAGAACCACGGCCCGGGCCGTCCCGGAC GCGGGCCCACCAAGCCTAGGGAAGCCGCTCGGCACCGCTTCGGCTTCTAGACTCCCTGGCCGGCTCTTTC CCGTCAAGGCTGCGGCTGGAGAGGACTGAGGGAGACCTAGGGAGAGGATTCCTCTTCTCCATCCACGGAG ACAACTTGGATATGAACACCATGGATGTGAGGAGGTCCGCTGGAAGCAGGAGGGATGGACTCCTGGACTC TCCAGCTACCTGCGTGGTCCTCCCCGGTGTGAGGACAGAAGACCGGTCCTGGGCCGGGCCCGCATCCAGC CCTACCGCCGGTGTCTGAGGTGAGGGCTCCGTCAGCGGAAAACGCTCGACAACGGAGGGGCAGGCAGGGC CGGGGGCGTGGTCAACGCGGGCCCCGCCCCCCGGGCTCTACCCCCGAGCGTACGCGCGCGCCTGAAGCAG CCAACCAGGAAGCGCAGAGCAGGTTCAAACACAGACGGCGGGTGAACATGGCGTCCTCGACTTGGTCTGA GACGTGATAGGCCTGCCTTCTGGTTGAAGATGTGGCGAGTGAAAAAACTGA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 4 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SPAG5_4 ↗ | 17:28,578,444 | 負股 | 28,578,434–28,578,493 |
| SPAG5_3 ↗ | 17:28,585,201 | 負股 | 28,585,191–28,585,250 |
| SPAG5_1 ↗ | 17:28,599,015 | 負股 | 28,599,005–28,599,064 |
| SPAG5_2 ↗ | 17:28,599,649 | 負股 | 28,599,639–28,599,698 |
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_8SNZD · promoter · 28599015–28599143 · regulatory
ENSR17_9FCH9 · promoter · 28599156–28599656 · regulatory
ENSR17_B7N8P · enhancer · 28599657–28600321 · regulatory
· motif · 28599032–28599043 · motif
· motif · 28599085–28599095 · motif
· motif · 28599093–28599110 · motif
· motif · 28599104–28599114 · motif
· motif · 28599672–28599683 · motif
SPAG5 的表現量受細胞週期調控：從前期至胞質分裂期間逐漸增加，並在下一個 G1 期回到基礎水準。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1193 aa
SPAG5 蛋白質長 1,193 個胺基酸。序列註解將第 1–48、96–117 與 390–416 位胺基酸區段標示為無序區。第 482–850 位胺基酸區段則註記與 KNSTRN 互作；此為來源標示的互作區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SPAG5 的定位會隨細胞週期與狀態改變：間期呈點狀分布，有絲分裂時則依序出現在紡錘體極、紡錘體及中區微管。 它也可與 PCM1 共定位於中心粒衛星。 有效定位至有絲分裂紡錘體可能依賴 GSK3B 磷酸化；非分裂且未受壓時呈微管樣分布，砷酸鹽處理後則累積於應激顆粒。
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, centromere, kinetochore；Midbody；Cytoplasmic granule。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 48 個夥伴
- AIRIMQ9NX04 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- AMOTL2Q9Y2J4-4 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- AURKAO14965 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BARD1A0AVN2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCHCR1Q8TD31-3 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- CDC20BQ86Y33 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CDK5RAP2Q96SN8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CENPHQ9H3R5 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- CEP55Q53EZ4 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- CEP72Q9P209 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- CHCHD3Q9NX63 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CLASP1Q7Z460 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DCXO43602 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DISC1Q9NRI5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EIF4E2O60573 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FBXO28Q9NVF7 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GEMP55040 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GOLGA8DPQ0D2H9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GOLGA8GQ08AF8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HAUS1Q96CS2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- IGFN1Q86VF2-5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KANSL1Q7Z3B3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KRT3P12035 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KRT75O95678 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LGALS14Q8TCE9 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
SPAG5 可形成同源二聚體及同源寡聚體，也會結合有絲分裂紡錘體的微管。它是含有 KNSTRN、SPAG5、PLK1、DYNLL1 與 SGO2 的 Astrin（SPAG5）-kinastrin（SKAP）複合體成員。SPAG5 與 RPTOR 的互作會競爭 RPTOR 與 MTOR 的結合，降低 mTORC1 形成；氧化壓力會增加由 G3BP1、RPTOR 與 SPAG5 形成的複合體。其他互作對象包括 DCLRE1B/Apollo、KNSTRN、OSBPL8、PCM1、CDK5RAP2、NUMA1 與 DYNLL1。SPAG5 與 NUMA1 的 C 端互作可促進其以 dynein-dynactin 依賴方式募集至紡錘體極微管。
疾病與遺傳關聯
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 · 4 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SPAG5 是有絲分裂紡錘體的必要成分，參與染色體排列、姐妹染色單體正常分離時序及紡錘體極結構維持，並促進細胞進入後期。與 SKAP 成複合體可穩定微管－動粒連結；它也參與中心粒複製及多種中心體蛋白定位。非分裂細胞受壓時，SPAG5 促使 RPTOR 進入應激顆粒並抑制 mTORC1 組裝，避免過度活化誘發凋亡；其調節 separase 與增強 GSK3B 底物磷酸化則僅為可能作用。 | 含實驗來源 | 證據與來源Essential component of the mitotic spindle required for normal chromosome segregation and progression into anaphase. Required for chromosome alignment, normal timing of sister chromatid segregation, and maintenance of spindle pole architecture. In complex with SKAP, promotes stable microtubule-kinetochore attachments. May contribute to the regulation of separase activity. May regulate AURKA localization to mitotic spindle, but not to centrosomes and CCNB1 localization to both mitotic spindle and centrosomes. Involved in centriole duplication. Required for CDK5RAP2, CEP152, WDR62 and CEP63 centrosomal localization and promotes the centrosomal localization of CDK2. In non-mitotic cells, upon stress induction, inhibits mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) association and recruits the mTORC1 component RPTOR to stress granules (SGs), thereby preventing mTORC1 hyperactivation-induced apoptosis. May enhance GSK3B-mediated phosphorylation of other substrates, such as MAPT/TAU PMID 12356910 ↗ · PMID 17664331 ↗ · PMID 18055457 ↗ · PMID 18361916 ↗ · PMID 21402792 ↗ · PMID 23953116 ↗ · PMID 26297806 ↗ · PMID 27462074 ↗ · PMID 11724960 ↗ |
| 交互作用 | SPAG5 可形成具有球狀頭部與長柄的同源二聚體，也能以頭部互相結合形成星狀寡聚結構，並結合紡錘體微管。它參與含 KNSTRN、PLK1、DYNLL1、SGO2 的複合體，且與 RPTOR、G3BP1、NUMA1 等蛋白質互作；SPAG5-RPTOR 互作會與 RPTOR-MTOR 結合競爭，氧化壓力則增加 G3BP1、RPTOR 相關複合體。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer, with a globular head domain and a long stalk. Homooligomer; the globular head domains associate, resulting in aster-like structures. Binds to microtubules in the mitotic spindle. Interacts with DCLRE1B/Apollo. Part of an astrin (SPAG5)-kinastrin (SKAP) complex containing KNSTRN, SPAG5, PLK1, DYNLL1 and SGO2. Interacts with KNSTRN. Interacts with RPTOR; this interaction competes with RPTOR binding to MTOR, resulting in decreased mTORC1 formation. Interacts with G3BP1. The complex formed with G3BP1 AND RPTOR is increased by oxidative stress. Interacts with OSBPL8, PCM1 and CDK5RAP2. Interacts (via C-terminus) with NUMA1 (via C-terminus); this interaction promotes the recruitment of SPAG5 to the microtubules at spindle poles in a dynein-dynactin-dependent manner. Interacts with DYNLL1 PMID 11724960 ↗ · PMID 12356910 ↗ · PMID 18361916 ↗ · PMID 19197158 ↗ · PMID 21402792 ↗ · PMID 22965910 ↗ · PMID 23953116 ↗ · PMID 24424245 ↗ · PMID 26297806 ↗ · PMID 27462074 ↗ |
| 細胞定位 | SPAG5 在間期呈點狀分布，有絲分裂期間從前期的紡錘體極移至中期與後期的紡錘體，並於後期、末期出現在中區微管；已排列的染色體動粒亦可偵測到它。它與 PCM1 共定位於中心粒衛星。非分裂且未受壓時呈微管樣分布，砷酸鹽處理後則累積於應激顆粒；紡錘體定位可能依賴 GSK3B 磷酸化。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Cytoplasm, cytoskeleton; Cytoplasm, cytoskeleton, spindle; Cytoplasm, cytoskeleton, spindle pole; Chromosome, centromere, kinetochore; Midbody; Cytoplasm, cytoskeleton, microtubule organizing center, centrosome; Cytoplasmic granule; Cytoplasm, cytoskeleton, microtubule organizing center, centrosome, centriolar satellite; Colocalizes with PCM1 at centriolar satellites throughout the cell cycle. In a punctate pattern in interphase cells. During mitosis, detected at spindle poles during prophase, throughout the spindle in metaphase and anaphase, and at midzone microtubules in anaphase and telophase. Efficient targeting to the mitotic spindle may depend upon phosphorylation by GSK3B. Detected on kinetochores of chromosomes that have congressed. The astrin (SPAG5)-kinastrin (SKAP) complex localizes to the microtubule plus ends (By similarity). In non-mitotic non-stressed cells, shows a microtubuli pattern. In arsenite-stressed cells, accumulates in stress granules PMID 27462074 ↗ · PMID 26297806 ↗ |
| 調控 | SPAG5 的表現量受細胞週期調控：由前期至胞質分裂期間增加，並在下一個 G1 期回到基礎水準。 | 含實驗來源 | 證據與來源Expression is cell cycle-regulated, with an increase from prophase to cytokinesis and return to basal levels at the next G1 phase PMID 18361916 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGGTTCAAACACAGACGGCGGGTGAACATGGCGTCCTCGA40CTTGGTCTGAGACGTGATAGGCCTGCCTTCTGGTTGAAGA80TGTGGCGAGTGAAAAAACTGAGCCTCAGCCTGTCGCCTTC120GCCCCAGACGGGAAAACCATCTATGAGAACTCCTCTCCGT160GAACTTACCCTGCAGCCCGGTGCCCTCACCAACTCTGGAA200AAAGATCCCCCGCTTGCTCCTCGCTGACCCCATCACTGTG240CAAGCTGGGGCTGCAGGAAGGCAGCAACAACTCATCTCCA280GTGGATTTTGTAAATAACAAGAGGACAGACTTATCTTCAG320AACATTTCAGTCATTCCTCAAAGTGGCTAGAAACTTGTCA360GCATGAATCAGATGAGCAGCCTCTAGATCCAATTCCCCAA400ATTAGCTCTACTCCTAAAACGTCTGAGGAAGCAGTAGACC440CACTGGGCAATTATATGGTTAAAACCATCGTCCTTGTACC480ATCTCCACTGGGGCAGCAACAAGACATGATATTTGAGGCC520CGTTTAGATACCATGGCAGAGACAAACAGCATATCTTTAA560ATGGACCTTTGAGAACAGACGATCTGGTGAGAGAGGAGGT600GGCACCCTGCATGGGAGACAGGTTTTCAGAAGTTGCTGCT640GTATCTGAGAAACCTATCTTTCAGGAATCTCCGTCCCATC680TCTTAGAGGAGTCTCCACCAAATCCCTGTTCTGAACAACT720ACATTGCTCCAAGGAAAGCCTGAGCAGTAGAACTGAGGCT760GTGCGTGAGGACTTAGTACCTTCTGAAAGTAACGCCTTCT800TGCCTTCCTCTGTTCTCTGGCTTTCCCCTTCAACTGCCTT840GGCAGCAGATTTCCGTGTCAATCATGTGGACCCAGAGGAG880GAAATTGTAGAGCATGGAGCTATGGAGGAAAGAGAAATGA920GGTTTCCCACACATCCTAAGGAGTCTGAAACAGAAGATCA960cDNA 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。