基因總覽
SPHK1 是人類的蛋白質編碼基因，產物為 sphingosine kinase 1。此蛋白質屬於 sphingosine kinase，具有脂質激酶活性，並可透過生成 sphingosine 1-phosphate 參與細胞內外的訊息作用。除了激酶相關功能，來源亦記載其具有作用於 PTGS2/COX2 的 acetyltransferase 活性。蛋白質全長 384 個胺基酸，含有 DAGKc 結構域及兩段核輸出訊號；這些序列特徵構成其基本結構資訊。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000592299 ★ | 76,384,609–76,387,855 | 6 |
| ENST00000591651 | 76,376,584–76,385,991 | 4 |
| ENST00000889756 | 76,376,654–76,387,860 | 6 |
| ENST00000545180 | 76,376,661–76,387,860 | 8 |
| ENST00000960427 | 76,381,511–76,387,860 | 6 |
| ENST00000889757 | 76,381,567–76,387,860 | 6 |
| ENST00000588682 | 76,381,771–76,386,887 | 6 |
| ENST00000889758 | 76,382,527–76,387,860 | 6 |
| ENST00000889759 | 76,383,163–76,387,860 | 6 |
| ENST00000590379 | 76,383,919–76,386,469 | 5 |
| ENST00000889760 | 76,384,029–76,387,860 | 6 |
| ENST00000889761 | 76,384,076–76,387,860 | 6 |
顯示 12/20 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
SPHK1 的主要酵素作用是將 sphingosine 磷酸化，生成 sphingosine 1-phosphate（SPP），反應以 ATP 為磷酸基供體。它也能作用於 D-erythro-sphingosine，對 sphinganine 的作用較弱；來源列出的其他脂質則不是其受質，包括 D,L-threo-dihydrosphingosine、N,N-dimethylsphingosine、diacylglycerol、ceramide 與 phosphatidylinositol。生成的 sphingosine 1-phosphate 是具有細胞內與細胞外作用的脂質媒介。SPHK1 也可磷酸化 sphing-4-enine 與 1-O-hexadecyl-2-amino-sn-glycerol，分別形成相應的 1-phosphate 產物。
在細胞生長與存活方面，SPHK1 對細胞內 ceramide 含量具有負向影響，並促進細胞生長、抑制 apoptosis；這與具促 apoptosis 作用的 SPHK2 所述方向不同。來源未將這些效果描述為所有細胞情境中皆相同，故不宜延伸為普遍結論。
SPHK1 參與發炎反應與神經發炎調節。其產物 sphingosine 1-phosphate 可刺激 TRAF2 的 E3 ubiquitin ligase 活性，並促進 TNF 訊號下 NF-kappa-B 活化，進而導向 IL17 分泌。另一方面，在 TNF 刺激時，SPHK1 透過 p38 MAPK 路徑負向調節 RANTES 誘導；此作用與 NF-kappa-B 活化並行，呈現不同訊號路徑上的調節方向。
在膜運輸方面，SPHK1 參與 sphingosine 誘導的內吞膜運輸，可被招募至擴張中的胞內體；它也參與較後期的胞內體成熟與膜融合，且後兩項作用可獨立於其 kinase activity。在 Purkinje cells 中，來源指出 SPHK1 似乎也參與 VEGFA 條件下的 autophagosome-lysosome 融合，但以「似乎」表述，證據確定性不應加強。
SPHK1 另具有 acetyltransferase 活性，可在 acetyl-CoA 依賴下乙醯化 PTGS2/COX2；有 sphingosine 存在時，此活性會增加。在神經發炎期間，PTGS2 乙醯化與神經元分泌專一性促消退介質（SPMs）有關，尤其是 15-R-lipoxin A4，並伴隨具吞噬作用的 microglia 增加。
Promoter 與基因調控
>SPHK1 ENST00000592299 GRCh38 chr17:76383609-76384709 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 GCCCTACCTGGGCAGGTCACCAATGGGCCTTGGCAACTTCTTCCTCCGTCTCCGCCGTAACCCCCCAGGG ATCTAACTCGAGGTGCTCGCGGACACGTTCTGTGGCTTGCCGCGATAAGTGTATCACAAACACACTGACA AACGCGTCCCTACTGGCCTCCAAAGAAGTGACAACTTCTGAGCGCGTTTCCGGCGCCCCTTCTTCACGCT GAGCCAGAGGGGGCGGGGGGCACGTACCACATGCTTGGCTTTCCAATCCCGACGGGGGCCCCCAGGCCCA TCTACACTGTCAAGCCTCCTCTCCGGCTCGGAGCCCCCGGCCTGTCGCCTGCTCTACCCGGGACAGCGCG CTAGGCGGCCTCAGGCTCGGTAGCCCAGCTGCAGCGTCGGGAAGTTAAAAATAACCTCCGTGGGAGCGCG GGGGAGGAAGAAAGAGGGAAGCTGGTGGGCGGCGGGCGAGACGCCCCGGCCTGGAGAGGCGCCCCGGGTG GCGTGCGGGCCTCGAATTTCGGGTGGGCTAGGGCAGAGCGCGCAAAAGGGGCGCTGCATCCCGGCGCCGA CAGCACCCGCGGGGGCGAGGTCGTGGCGTCGAGGTGAAACCAAGGGTCCCCCGGGAGAGCGGAGCCGCGC GCGCCCGGCGCTCGCTCCGACACGAGTTCGCGCGGAGCCCGCGCCTCCGTCTGCGCTGCGCGGTCGCTTT CGCGCGCCCCAGACACTGCGCTCGCGGCCGGGCCCGGGACTCCGCGCCTCGCGGCCTGCCGCCTCAGCTC ACCCGGCCAGGTCGCGGCGCCGCCTTCTAGCCAGACGCCTAGGACGAGCGGCGGGGGCGCGCTTGCCGCT TCCTAGGACCCGGGCGGGAACCAGCTCGTGGCCCGGCCGTGGGCGCGGGCCGTGCCGGAGGCGGCGCGCT GAGGCCGGAGGCGGGCAGAGGCCGAGGCCGCGCCGGGCTCAGGTTCCACCCCCGGGAGCGCGGGGCGGAG CCAGGCCGGCGCCGAGGCTCAGTGCCCTCCCCGCTCCGCGGCGCCGGCTGCGAAGTTGAGCGAAAAGTTT GAGGCCGGAGGGAGCGAGGCCGGGGAGTCCGCTCCAGCGGGGCGCTCCAGT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| SPHK1_1 ↗ | 17:76,384,609 | 正股 | 76,384,560–76,384,619 |
| SPHK1_2 ↗ | 17:76,385,292 | 正股 | 76,385,243–76,385,302 |
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_C9KMC · enhancer · 76381826–76383118 · regulatory
ENSR17_5MZ48K · CTCF_binding_site · 76383113–76383134 · regulatory
ENSR17_BK69Z · promoter · 76384119–76384660 · regulatory
ENSR17_935BL6 · promoter · 76384802–76385302 · regulatory
ENSR17_BK6BN · enhancer · 76388946–76389773 · regulatory
ENSR17_5MZ5B6 · CTCF_binding_site · 76389289–76389310 · regulatory
· motif · 76383115–76383131 · motif
· motif · 76383197–76383205 · motif
· motif · 76383431–76383444 · motif
· motif · 76383531–76383544 · motif
· motif · 76383550–76383563 · motif
· motif · 76383668–76383681 · motif
· motif · 76383668–76383681 · motif
· motif · 76384002–76384013 · motif
· motif · 76384023–76384036 · motif
· motif · 76384174–76384187 · motif
· motif · 76384213–76384226 · motif
· motif · 76384213–76384226 · motif
· motif · 76384364–76384378 · motif
· motif · 76384426–76384439 · motif
· motif · 76384964–76384980 · motif
· motif · 76384964–76384980 · motif
· motif · 76385206–76385214 · motif
· motif · 76385870–76385877 · motif
· motif · 76386081–76386090 · motif
· motif · 76386081–76386090 · motif
· motif · 76386697–76386710 · motif
· motif · 76386697–76386710 · motif
· motif · 76389291–76389307 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：384 aa
sphingosine kinase 1 全長 384 個胺基酸，含有位於第 12 至 159 位的 DAGKc 結構域。蛋白質另有兩段核輸出訊號：Nuclear export signal 1 位於第 147 至 155 位，Nuclear export signal 2 位於第 161 至 169 位。
蛋白質三維結構
細胞內定位
SPHK1 可由細胞質轉移至 plasma membrane，此移動依賴 CIB1。 它會結合含負電荷脂質的膜，而非中性脂質；在 sphingosine 作用下，也會被招募至內吞膜並促進膜融合。
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：Membrane, clathrin-coated pit；Synapse。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 7 個夥伴
- CTSBP07858 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- EEF1A1P68104 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FHL2Q14192 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- SPHKAPQ2M3C7 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- TRAF6Q9Y4K3 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- LAMP2P13473-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SH3GLB1Q9Y371 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
SPHK1 與 calmodulin 結合，並與 SPHKAP、TRAF2 及 EEF1A1 互作；其中 EEF1A1 的互作會增強 SPHK1 kinase activity。SPHK1 與 CIB1 的互作依賴 calcium。來源亦記載其與 ACY1 互作（By similarity），以及透過 PSK2 domain 與 RPS6KC1 互作（By similarity）。這些資料描述的是結合或互作關係，不代表所有對象均形成同一複合體。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | SPHK1 將 sphingosine 磷酸化為具細胞內外作用的 sphingosine 1-phosphate，也可作用於 D-erythro-sphingosine，對 sphinganine 的作用較弱，但不作用於多種其他脂質。它對細胞內 ceramide 有負向影響，促進細胞生長並抑制 apoptosis；亦參與發炎與神經發炎調節，影響 TNF 相關訊號及 RANTES 誘導。此外，SPHK1 參與 sphingosine 誘導的內吞膜運輸、胞內體成熟與膜融合；在 Purkinje cells 中，似乎也參與 VEGFA 條件下的 autophagosome-lysosome 融合。 | 含實驗來源 | 證據與來源Catalyzes the phosphorylation of sphingosine to form sphingosine 1-phosphate (SPP), a lipid mediator with both intra- and extracellular functions. Also acts on D-erythro-sphingosine and to a lesser extent sphinganine, but not other lipids, such as D,L-threo-dihydrosphingosine, N,N-dimethylsphingosine, diacylglycerol, ceramide, or phosphatidylinositol. In contrast to pro-apoptotic SPHK2, has a negative effect on intracellular ceramide levels, enhances cell growth and inhibits apoptosis. Involved in the regulation of inflammatory response and neuroinflammation. Via the product sphingosine 1-phosphate, stimulates TRAF2 E3 ubiquitin ligase activity, and promotes activation of NF-kappa-B in response to TNF signaling leading to IL17 secretion. In response to TNF and in parallel to NF-kappa-B activation, negatively regulates RANTES induction through p38 MAPK signaling pathway. Involved in endocytic membrane trafficking induced by sphingosine, recruited to dilate endosomes, also plays a role on later stages of endosomal maturation and membrane fusion independently of its kinase activity. In Purkinje cells, seems to be also involved in the regulation of autophagosome-lysosome fusion upon VEGFA PMID 11923095 ↗ · PMID 16118219 ↗ · PMID 20577214 ↗ · PMID 23602659 ↗ · PMID 23935096 ↗ · PMID 24929359 ↗ · PMID 25417698 ↗ · PMID 28049734 ↗ · PMID 29662056 ↗ |
| 功能 | SPHK1 可在 acetyl-CoA 依賴下對 PTGS2/COX2 進行 serine acetyltransferase 作用；有其 kinase substrate sphingosine 存在時，acetyltransferase 活性會增加。在神經發炎期間，透過 PTGS2 乙醯化，SPHK1 促進神經元分泌專一性促消退介質，尤其是 15-R-lipoxin A4，並伴隨具吞噬作用的 microglia 增加。 | 推論支持 | 證據與來源Has serine acetyltransferase activity on PTGS2/COX2 in an acetyl-CoA dependent manner. The acetyltransferase activity increases in presence of the kinase substrate, sphingosine. During neuroinflammation, through PTGS2 acetylation, promotes neuronal secretion of specialized preresolving mediators (SPMs), especially 15-R-lipoxin A4, which results in an increase of phagocytic microglia |
| 分子活性 | a sphingoid base + ATP = a sphingoid 1-phosphate + ADP + H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源a sphingoid base + ATP = a sphingoid 1-phosphate + ADP + H(+) PMID 10802064 ↗ · PMID 20577214 ↗ · PMID 23602659 ↗ · PMID 24929359 ↗ · PMID 25417698 ↗ |
| 分子活性 | L-seryl-[protein] + acetyl-CoA = O-acetyl-L-seryl-[protein] + CoA | 推論支持 | |
| 分子活性 | sphinganine + ATP = sphinganine 1-phosphate + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | sphing-4-enine + ATP = sphing-4-enine 1-phosphate + ADP + H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源sphing-4-enine + ATP = sphing-4-enine 1-phosphate + ADP + H(+) PMID 10802064 ↗ · PMID 11923095 ↗ |
| 分子活性 | 1-O-hexadecyl-2-amino-sn-glycerol + ATP = 1-O-hexadecyl-2-desoxy-2-amino-sn-glycero-3-phosphate + ADP + H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源1-O-hexadecyl-2-amino-sn-glycerol + ATP = 1-O-hexadecyl-2-desoxy-2-amino-sn-glycero-3-phosphate + ADP + H(+) PMID 11923095 ↗ |
| 交互作用 | SPHK1 與 calmodulin 結合，並與 SPHKAP、TRAF2、EEF1A1、CIB1、ACY1 及 RPS6KC1 互作。CIB1 互作依賴 calcium；EEF1A1 的互作會增強 SPHK1 kinase activity。與 ACY1 的互作，以及透過 PSK2 domain 與 RPS6KC1 的互作，均標示為 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with ACY1 (By similarity). Binds to calmodulin. Interacts with SPHKAP. Interacts with CIB1, the interaction occurs in a calcium-dependent manner. Interacts with TRAF2. Interacts with EEF1A1; the interaction enhances SPHK1 kinase activity. Interacts with RPS6KC1 (via PSK2 domain) (By similarity) PMID 12080051 ↗ · PMID 18263879 ↗ · PMID 19854831 ↗ · PMID 20577214 ↗ |
| 細胞定位 | SPHK1 可位於細胞質、細胞核、細胞膜、胞內體膜、clathrin-coated pit 膜與突觸，並以周邊膜蛋白形式存在。它可在 CIB1 依賴下由細胞質轉移至 plasma membrane，且會結合含負電荷而非中性脂質的膜；sphingosine 可將 SPHK1 招募至內吞膜，在該處促進膜融合，此招募作用標示為 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Nucleus; Cell membrane; Endosome membrane / Peripheral membrane protein; Membrane, clathrin-coated pit; Synapse; Translocated from the cytoplasm to the plasma membrane in a CIB1-dependent manner. Binds to membranes containing negatively charged lipids but not neutral lipids. Recruited to endocytic membranes by sphingosine where promotes membrane fusion (By similarity) PMID 14575709 ↗ · PMID 19854831 ↗ · PMID 29662056 ↗ · PMID 24929359 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTGCCCTCCCCGCTCCGCGGCGCCGGCTGCGAAGTTGAG40CGAAAAGTTTGAGGCCGGAGGGAGCGAGGCCGGGGAGTCC80GCTCCAGCGGGGCGCTCCAGTCCCTCAGACGTGGGCTGAG120CTTGGGACGAGCTGCGTTCCGCCCCAGGCCACTGTAGGGA160ACGGCGGTGGCGCCTCCCCAGCAAACCGGACCGACTGGGT200CCAGCCGCCGCAGGGAATGACGCCGGTGCTCCTGCAGCCA240CGGCTCCGGGCGGGGAAGGCGAGCCCCACAGCCGGCCCTG280CGACGCCCGCCTGGGCAGCACCGATAAGGAGCTGAAGGCA320GGAGCCGCCGCCACGGGCAGCGCCCCCACAGCGCCAGGGA360CCCCCTGGCAGCGGGAGCCGCGGGTCGAGGTTATGGATCC400AGCGGGCGGCCCCCGGGGCGTGCTCCCGCGGCCCTGCCGC440GTGCTGGTGCTGCTGAACCCGCGCGGCGGCAAGGGCAAGG480CCTTGCAGCTCTTCCGGAGTCACGTGCAGCCCCTTTTGGC520TGAGGCTGAAATCTCCTTCACGCTGATGCTCACTGAGCGG560CGGAACCACGCGCGGGAGCTGGTGCGGTCGGAGGAGCTGG600GCCGCTGGGACGCTCTGGTGGTCATGTCTGGAGACGGGCT640GATGCACGAGGTGGTGAACGGGCTCATGGAGCGGCCTGAC680TGGGAGACCGCCATCCAGAAGCCCCTGTGTAGCCTCCCAG720CAGGCTCTGGCAACGCGCTGGCAGCTTCCTTGAACCATTA760TGCTGGCTATGAGCAGGTCACCAATGAAGACCTCCTGACC800AACTGCACGCTATTGCTGTGCCGCCGGCTGCTGTCACCCA840TGAACCTGCTGTCTCTGCACACGGCTTCGGGGCTGCGCCT880CTTCTCTGTGCTCAGCCTGGCCTGGGGCTTCATTGCTGAT920GTGGACCTAGAGAGTGAGAAGTATCGGCGTCTGGGGGAGA960cDNA 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。