基因總覽
STK11（serine/threonine kinase 11）是蛋白質編碼基因，其產物為 Serine/threonine-protein kinase STK11，亦稱 LKB1。此蛋白屬於蛋白激酶超家族中的 CAMK Ser/Thr protein kinase family，並歸於 LKB1 subfamily。它是一種腫瘤抑制性激酶，具備激酶活性，可調節多種細胞活動；其胺基端至中段含有蛋白激酶區域，此外還有可與 SIRT1 互動的區域及帶有無序註解的區段。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000326873 ★ | 1,205,778–1,228,431 | 10 |
| ENST00000585748 | 1,177,558–1,228,431 | 12 |
| ENST00000942781 | 1,205,749–1,228,094 | 10 |
| ENST00000916852 | 1,205,749–1,228,431 | 10 |
| ENST00000916853 | 1,205,749–1,228,431 | 9 |
| ENST00000585465 | 1,205,749–1,228,095 | 10 |
| ENST00000942782 | 1,205,749–1,228,094 | 10 |
| ENST00000714322 | 1,205,749–1,228,431 | 10 |
| ENST00000714323 | 1,205,749–1,228,431 | 10 |
| ENST00000652231 | 1,205,749–1,223,873 | 9 |
| ENST00000942783 | 1,205,749–1,228,430 | 10 |
| ENST00000585851 | 1,205,749–1,228,431 | 8 |
顯示 12/15 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
STK11 是調控 AMP-activated protein kinase（AMPK）家族活性的上游激酶。它可磷酸化多種 AMPK 家族蛋白的 T-loop，促進其活性；已列出的受質包括 PRKAA1、PRKAA2、BRSK1、BRSK2、MARK1–MARK4、NUAK1、NUAK2、SIK1–SIK3 與 SNRK，但不包括 MELK。STK11 也可磷酸化家族以外的蛋白，例如 STRADA 與 PTEN；至於 p53/TP53，雖有磷酸化報告，但其體內意義尚不清楚，且可能是由下游激酶 NUAK1 間接介導。
透過活化 PRKAA1 和 PRKAA2，STK11 參與細胞能量狀態與生長的調節：能量不足時，它有助於抑制促進細胞生長和增殖的訊號；在肝臟參與葡萄糖恆定，細胞缺乏營養時促進自噬，並參與生發中心 B 細胞對 DNA 損傷的反應。其激酶反應可將蛋白質上的 L-seryl 或 L-threonyl 殘基磷酸化，分別生成 O-phospho-L-seryl 或 O-phospho-L-threonyl 殘基。
STK11 亦參與細胞極性調控，並可透過重塑肌動蛋白細胞骨架影響細胞形態與方向性。在皮質神經元中，它藉由磷酸化並活化 BRSK1、BRSK2，促進軸突起始與指定，因而是神經元極化所需的調控因子。
在 DNA 損傷反應中，STK11 可與 p53/TP53 互動，並被募集至 CDKN1A/WAF1 啟動子，參與轉錄活化；它也參與 p53/TP53 依賴的細胞凋亡。紫外線造成 DNA 損傷時，STK11 與 NUAK1 一同磷酸化 CDKN1A，並促進其降解；這項降解對最佳 DNA 修復有所必要。另有資料指出 STK11 參與精子形成後期的精子發生，但未提供更具體的作用機制。
Promoter 與基因調控
>STK11 ENST00000326873 GRCh38 chr19:1204778-1205878 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 GAGTTTCGCTCTTATTGCCCAAGCTGGAGTGCAGTGGCACGATCTCGGCTCACCGCAACCTCCTCCTCCC GGGTTCAAGCGATTCTCCTCCCTCAGCCTTCTGAGTAGCTGGGATTACAGACATGCACCTGTAATTTCTA CTAAAAATACAAAAATTAGCCGGGCGTGGTGGCGCACGCCTGTAATCTCAGCTACTGGGGAGGCTGAGGC AGGAGAATCGCTTGAAACCAGGAGGCGGAGATTGTACCAAGATAGTTTGTTCCAGCTAAACAACCTGGCG CTAGTGCAGGAAAAGGTGGAAGGCACGGGGCTAGCACAGGAGGGTTCAATATTTTCAACCTTATCAAGCC ATATTTTGGCAACTCTTGTTTTTCACGAGAAGCCCCCGCTGGGCTTGTCCCAGCGCTGTCCTGAGGCTTC CCCCATGAGTTCCGATAGGGCAGAGGCCGCCCTGAGCGTTTCTCTTTCCCCTGGTCCAAGAGTGGCTCAA AAGAAGGATTTTTGACTGGAATTGGCCACTTTGTGTTACTTTTTGACCCTTGACCTCGCCCCAAAGGGGG ATGCGGGGGAGGGGCTCTGGTAGGGGTGGCCCCGCTCCTTCCAGGTCCGCAAGCCCAGGTTCCCGCCCAC CGGGCTCAGCCCACCCTGCGGCCGTTCAGGGAGGCCGTTGGCACCCGTGACCTACGACCCCCTTCCCGAG CCCCACCGAGGTCACAGCCGTGGCCTCGTCTCCCCATGCCTGCTTCCCGCCCCCTGCCCGTGACGGGCGT CTCCGAGGACCAATGAGCGCGCTGTATCCACCCCTCGGGCGGGGCCAAGCGCCGACCAATCGCCGCTCGG GCGCCCGGCCGGGTCCAAACGCTCCAATCGTCAGCGGCGGCGGGGCGGGCAGAGGGCCGGGGATGGCAGG TTCAACCAACGGGTGGGCACGTCGTCCTCGCGAGGAGGCGTGCCCTGCGGCCGGGCGTGCGGTGTCCGCG GCGGCGCAGGGAGGGGGAGGGAGGTAAACAAGATGGCGGCGGCGTGTCGGGCGCGGAAGGGGGAGGCGGC CCGGGGCGCCCGCGAGTGAGGCGCGGGGCGGCGAAGGGAGCGCGGGTGGCG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| STK11_2 ↗ | 19:1,206,444 | 正股 | 1,206,395–1,206,454 |
| STK11_1 ↗ | 19:1,206,787 | 正股 | 1,206,738–1,206,797 |
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
ENSR19_B8G5 · enhancer · 1203140–1203890 · regulatory
ENSR19_59MLQ · CTCF_binding_site · 1204998–1205019 · regulatory
ENSR19_B8GF · promoter · 1205288–1206196 · regulatory
ENSR19_59MQC · CTCF_binding_site · 1205779–1205800 · regulatory
ENSR19_59N5Q · CTCF_binding_site · 1208025–1208046 · regulatory
ENSR19_9GXS · enhancer · 1208915–1209205 · regulatory
· motif · 1205000–1205016 · motif
· motif · 1205302–1205317 · motif
· motif · 1205307–1205319 · motif
· motif · 1205310–1205317 · motif
· motif · 1205311–1205324 · motif
· motif · 1205314–1205326 · motif
· motif · 1205317–1205324 · motif
· motif · 1205342–1205352 · motif
· motif · 1205396–1205407 · motif
· motif · 1205451–1205463 · motif
· motif · 1205455–1205468 · motif
· motif · 1205483–1205495 · motif
· motif · 1205521–1205531 · motif
· motif · 1205744–1205761 · motif
· motif · 1205781–1205797 · motif
· motif · 1205788–1205798 · motif
· motif · 1205790–1205803 · motif
· motif · 1206598–1206605 · motif
· motif · 1206784–1206804 · motif
· motif · 1206829–1206849 · motif
· motif · 1207603–1207612 · motif
· motif · 1207603–1207612 · motif
· motif · 1207688–1207699 · motif
· motif · 1208020–1208029 · motif
· motif · 1208027–1208043 · motif
· motif · 1208116–1208122 · motif
· motif · 1208169–1208181 · motif
· motif · 1208208–1208223 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：433 aa
Serine/threonine-protein kinase STK11 長 433 個胺基酸，屬於 CAMK Ser/Thr protein kinase family 的 LKB1 subfamily。蛋白激酶區域位於第 49–309 個胺基酸；第 45–90 位區段足以與 SIRT1 互動。第 312–331 位及第 397–433 位被註解為無序區段。
蛋白質三維結構
細胞內定位
STK11 可見於細胞核、細胞質、膜、粒線體及晚期胞內體；膜上的比例較小，此定位屬相似性推定。 與 STRAD、CAB39/MO25 結合時會移至細胞質，PTEN 也促進其細胞質定位；凋亡期間則轉位至粒線體，熱量限制時轉至晚期胞內體（後者為相似性推定）。 Isoform 2 主要位於細胞核，經 metformin 或 peroxynitrite 處理後轉至細胞質。
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。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 15 個夥伴
- CAB39Q9Y376 · UniProt INTERACTION · 21 experiments
- CDC37Q16543 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- COPS4Q9BT78 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- FKBP5Q13451 · UniProt INTERACTION · 11 experiments
- HSP90AA1P07900 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- HSP90AB1P08238 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- LATS1O95835 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MARK4Q96L34 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- MST1P26927 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- PRKAA2P54646 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- STRADAQ7RTN6 · UniProt INTERACTION · 21 experiments · 2 筆來源紀錄
- STRADBQ9C0K7 · UniProt INTERACTION · 14 experiments
- TNIP2Q8NFZ5 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- WDR6Q9NNW5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- YWHAZP63104 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
STK11 是由 STK11/LKB1、STRAD（STRADA 或 STRADB）及 CAB39/MO25（CAB39/MO25alpha 或 CAB39L/MO25beta）組成之三聚體複合體的催化成分；該複合體將 STK11 固定於細胞質並提升其催化活性。STK11 亦出現在 SMAD4、STK11/LKB1 與 STK11IP 組成的三元複合體中。已記載的互動對象包括 p53/TP53、SMAD4、STK11IP、WDR6、NR4A1、NISCH、PTEN、SIRT1 與 CDKN1A；其中 NISCH 互動可能提高 STK11 活性，STK11 與 PTEN 的互動伴隨 PTEN 磷酸化，與 SIRT1 的互動則伴隨 STK11 去乙醯化。
疾病與遺傳關聯
STK11 變異會造成 Peutz-Jeghers syndrome，這是一種體染色體顯性疾病，特徵包括唇部黑色素細胞斑、多發性胃腸道錯構瘤性息肉，以及各種腫瘤（包括胃腸道癌）的風險上升。STK11 缺陷也與部分散發性癌症相關，尤其是肺癌；該基因在非小細胞肺癌中常發生突變並失活，資料並描述其與肺癌進展、轉移及肺腺癌轉分化為鱗狀細胞癌相關。睪丸生殖細胞腫瘤方面，來源僅指出 STK11 可能參與疾病致病過程，並未確立因果關係。
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 · 10 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | STK11 是腫瘤抑制性絲胺酸／蘇胺酸激酶，可磷酸化多種 AMPK 家族蛋白的 T-loop 以促進活性，也作用於 STRADA、PTEN，並可能磷酸化 p53/TP53；後者體內意義未明，可能由 NUAK1 間接介導。它參與能量代謝、細胞極性、神經元軸突形成、細胞凋亡及 DNA 損傷反應。 | 含實驗來源 | 證據與來源Tumor suppressor serine/threonine-protein kinase that controls the activity of AMP-activated protein kinase (AMPK) family members, thereby playing a role in various processes such as cell metabolism, cell polarity, apoptosis and DNA damage response. Acts by phosphorylating the T-loop of AMPK family proteins, thus promoting their activity: phosphorylates PRKAA1, PRKAA2, BRSK1, BRSK2, MARK1, MARK2, MARK3, MARK4, NUAK1, NUAK2, SIK1, SIK2, SIK3 and SNRK but not MELK. Also phosphorylates non-AMPK family proteins such as STRADA, PTEN and possibly p53/TP53. Acts as a key upstream regulator of AMPK by mediating phosphorylation and activation of AMPK catalytic subunits PRKAA1 and PRKAA2 and thereby regulates processes including: inhibition of signaling pathways that promote cell growth and proliferation when energy levels are low, glucose homeostasis in liver, activation of autophagy when cells undergo nutrient deprivation, and B-cell differentiation in the germinal center in response to DNA damage. Also acts as a regulator of cellular polarity by remodeling the actin cytoskeleton. Required for cortical neuron polarization by mediating phosphorylation and activation of BRSK1 and BRSK2, leading to axon initiation and specification. Involved in DNA damage response: interacts with p53/TP53 and recruited to the CDKN1A/WAF1 promoter to participate in transcription activation. Able to phosphorylate p53/TP53; the relevance of such result in vivo is however unclear and phosphorylation may be indirect and mediated by downstream STK11/LKB1 kinase NUAK1. Also acts as a mediator of p53/TP53-dependent apoptosis via interaction with p53/TP53: translocates to the mitochondrion during apoptosis and regulates p53/TP53-dependent apoptosis pathways. Regulates UV radiation-induced DNA damage response mediated by CDKN1A. In association with NUAK1, phosphorylates CDKN1A in response to UV radiation and contributes to its degradation which is necessary for optimal DNA repair PMID 11430832 ↗ · PMID 12805220 ↗ · PMID 14517248 ↗ · PMID 14976552 ↗ · PMID 15016379 ↗ · PMID 15733851 ↗ · PMID 15987703 ↗ · PMID 17108107 ↗ · PMID 21317932 ↗ · PMID 25329316 ↗ |
| 功能 | STK11 參與精子發生；來源未提供此作用的條件、具體機制或相關讀出。 | 推論支持 | |
| 分子活性 | L-seryl-[protein] + ATP = O-phospho-L-seryl-[protein] + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | L-threonyl-[protein] + ATP = O-phospho-L-threonyl-[protein] + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | STK11 是含 STRAD 與 CAB39/MO25 三聚體複合體的催化成分；複合體使其留在細胞質並提升催化活性。它也位於 SMAD4、STK11/LKB1 與 STK11IP 三元複合體，並與多種蛋白互動；NISCH 互動可能提高 STK11 活性，與 PTEN、SIRT1 的互動分別伴隨 PTEN 磷酸化及 STK11 去乙醯化。 | 含實驗來源 | 證據與來源Catalytic component of a trimeric complex composed of STK11/LKB1, STRAD (STRADA or STRADB) and CAB39/MO25 (CAB39/MO25alpha or CAB39L/MO25beta): the complex tethers STK11/LKB1 in the cytoplasm and stimulates its catalytic activity. Found in a ternary complex composed of SMAD4, STK11/LKB1 and STK11IP. Interacts with p53/TP53, SMAD4, STK11IP and WDR6. Interacts with NR4A1. Interacts with NISCH; this interaction may increase STK11 activity. Interacts with PTEN; leading to PTEN phosphorylation. Interacts with SIRT1; the interaction deacetylates STK11. Interacts with CDKN1A PMID 11741830 ↗ · PMID 12805220 ↗ · PMID 14517248 ↗ · PMID 15987703 ↗ · PMID 17108107 ↗ · PMID 17216128 ↗ · PMID 18687677 ↗ · PMID 19892943 ↗ · PMID 22983157 ↗ · PMID 23572524 ↗ · PMID 25329316 ↗ |
| 細胞定位 | STK11 可位於細胞核、細胞質、膜、粒線體及晚期胞內體，膜定位比例較小且屬相似性推定。與 STRAD 和 CAB39/MO25 結合時移至細胞質，凋亡期間轉至粒線體，PTEN 促進其細胞質定位；熱量限制時轉至晚期胞內體，此項亦為相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Cytoplasm; Membrane; Mitochondrion; Late endosome; A small fraction localizes at membranes (By similarity). Relocates to the cytoplasm when bound to STRAD (STRADA or STRADB) and CAB39/MO25 (CAB39/MO25alpha or CAB39L/MO25beta). Translocates to the mitochondrion during apoptosis. PTEN promotes cytoplasmic localization. Translocates to late endosomes in response to calorie restriction (By similarity) PMID 18854309 ↗ · PMID 11430832 ↗ |
| 細胞定位 | Isoform 2 主要位於細胞核；經 metformin 或 peroxynitrite 處理後會轉位至細胞質。 | 含實驗來源 | 證據與來源Isoform 2; Nucleus; Cytoplasm; Predominantly nuclear, but translocates to the cytoplasm in response to metformin or peroxynitrite treatment PMID 23612973 ↗ |
| 疾病關聯 | Peutz-Jeghers syndrome 為體染色體顯性疾病，特徵包括唇部黑色素細胞斑、多發性胃腸道錯構瘤性息肉，以及各種腫瘤（包括胃腸道癌）風險升高。此疾病由影響 STK11 位點的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Peutz-Jeghers syndrome PJS An autosomal dominant disorder characterized by melanocytic macules of the lips, multiple gastrointestinal hamartomatous polyps and an increased risk for various neoplasms, including gastrointestinal cancer. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 175200 PMID 10408777 ↗ · PMID 12372054 ↗ · PMID 15987703 ↗ · PMID 21411391 ↗ · PMID 9425897 ↗ · PMID 9428765 ↗ · PMID 9760200 ↗ · PMID 9837816 ↗ |
| 疾病關聯 | 睪丸生殖細胞腫瘤約占男性睪丸腫瘤的 95%，包含多種病理亞型，如精原細胞瘤、胚胎癌、卵黃囊瘤、絨毛膜癌及畸胎瘤等。來源指出 STK11 可能參與其致病過程，並未表述為已確立的因果關係。 | 含實驗來源 | 證據與來源Testicular germ cell tumor TGCT A common malignancy in males representing 95% of all testicular neoplasms. TGCTs have various pathologic subtypes including: unclassified intratubular germ cell neoplasia, seminoma (including cases with syncytiotrophoblastic cells), spermatocytic seminoma, embryonal carcinoma, yolk sac tumor, choriocarcinoma, and teratoma. The gene represented in this entry may be involved in disease pathogenesis MIM: 273300 PMID 9605748 ↗ · PMID 9887330 ↗ |
| 疾病關聯 | STK11 缺陷與部分散發性癌症相關，尤其是肺癌；在非小細胞肺癌中常突變並失活。來源描述其缺陷可促進肺癌發生，尤其與進展及轉移相關，並可使肺腺癌轉分化為鱗狀細胞癌；轉移涉及癌細胞自主及非自主機制。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Defects in STK11 are associated with some sporadic cancers, especially lung cancers. Frequently mutated and inactivated in non-small cell lung cancer (NSCLC). Defects promote lung cancerigenesis process, especially lung cancer progression and metastasis. Confers lung adenocarcinoma the ability to trans-differentiate into squamous cell carcinoma. Also able to promote lung cancer metastasis, via both cancer-cell autonomous and non-cancer-cell autonomous mechanisms |
核酸與蛋白質序列
GAGGTAAACAAGATGGCGGCGGCGTGTCGGGCGCGGAAGG40GGGAGGCGGCCCGGGGCGCCCGCGAGTGAGGCGCGGGGCG80GCGAAGGGAGCGCGGGTGGCGGCACTTGCTGCCGCGGCCT120TGGATGGGCTGGGCCCCCCTCGCCGCTCCGCCTCCTCCAC160ACGCGCGGCGGCCGCGGCGAGGGGGACGCGCCGCCCGGGG200CCCGGCACCTTCGGGAACCCCCCGGCCCGGAGCCTGCGGC240CTGCGCCGCCTCGGCCGCCGGGAGCCCCGTGGAGCCCCCG280CCGCCGCGCCGCCCCGCGGACCGGACGCTGAGGGCACTCG320GGGCGGGGCGCGCGCTCGGGCAGACGTTTGCGGGGAGGGG360GGCGCCTGCCGGGCCCCGGCGACCACCTTGGGGGTCGCGG400GCCGGCTCGGGGGGCGCCCAGTGCGGGCCCTCGCGGGCGC440CGGGCAGCGACCAGCCCTGAGCGGAGCTGTTGGCCGCGGC480GGGAGGCCTCCCGGACGCCCCCAGCCCCCCGAACGCTCGC520CCGGGCCGGCGGGAGTCGGCGCCCCCCGGGAGGTCCGCTC560GGTCGTCCGCGGCGGAGCGTTTGCTCCTGGGACAGGCGGT600GGGACCGGGGCGTCGCCGGAGACGCCCCCAGCGAAGTTGG640GCTCTCCAGGTGTGGGGGTCCCGGGGGGTAGCGACGTCGC680GGACCCGGCCTGTGGGATGGGCGGCCCGGAGAAGACTGCG720CTCGGCCGTGTTCATACTTGTCCGTGGGCCTGAGGTCCCC760GGAGGATGACCTAGCACTGAAAAGCCCCGGCCGGCCTCCC800CAGGGTCCCCGAGGACGAAGTTGACCCTGACCGGGCCGTC840TCCCAGTTCTGAGGCCCGGGTCCCACTGGAACTCGCGTCT880GAGCCGCCGTCCCGGACCCCCGGTGCCCGCCGGTCCGCAG920ACCCTGCACCGGGCTTGGACTCGCAGCCGGGACTGACGTG960cDNA 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。