基因總覽
TFAM 的正式名稱為 transcription factor A, mitochondrial,屬於蛋白質編碼基因。其產物是粒線體 DNA 結合蛋白,具有兩個 HMG box,並參與粒線體轉錄相關工作。蛋白質的 N 端含粒線體轉運胜肽,與其進入粒線體的特徵相符。TFAM 不只是轉錄調控因子,也與維持正常粒線體 DNA 含量有關;來源另指出它可能參與粒線體 DNA 的組織與緊密化。以下功能說明聚焦於其在轉錄起始及 DNA 結構處理中的具體作用。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000487519 ★ | 58,385,410–58,399,220 | 7 |
| ENST00000935269 | 58,385,404–58,401,706 | 7 |
| ENST00000909231 | 58,385,404–58,401,706 | 7 |
| ENST00000935270 | 58,385,404–58,401,706 | 6 |
| ENST00000373895 | 58,385,404–58,401,706 | 6 |
| ENST00001098395 | 58,385,404–58,395,679 | 3 |
| ENST00001130143 | 58,385,404–58,388,275 | 3 |
| ENST00001141739 | 58,385,404–58,401,706 | 7 |
| ENST00000395377 | 58,385,604–58,394,539 | 6 |
顯示 9/9 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
TFAM 結合粒線體 DNA 的輕鏈啟動子,並參與粒線體轉錄調控。它是粒線體轉錄起始複合體的成員;該複合體至少由 TFB2M、TFAM 與 POLRMT 組成,負責粒線體 DNA 的基礎轉錄。在複合體中,TFAM 將 POLRMT 招募至特定啟動子,協助轉錄機器定位。
TFAM 也促進 POLRMT 對啟動子的準確且有效辨識,並藉由結合 HSP1 與輕鏈啟動子轉錄起始位點上游,促進轉錄起始。TFAM 的 HMG boxes 可使粒線體輕鏈啟動子 DNA 彎曲成 U 形;它亦具有解旋 DNA 的能力。啟動子開啟及 DNA 非模板股的捕捉,則與複合體中的 TFB2M 促使 POLRMT 發生結構變化有關。
除轉錄作用外,TFAM 對維持正常粒線體 DNA 含量亦屬必要。來源並指出它可能參與粒線體 DNA 的組織與緊密化,但此項作用以可能性描述。這些功能將 TFAM 與粒線體 DNA 的轉錄及維持連結起來。
Promoter 與基因調控
>TFAM ENST00000487519 GRCh38 chr10:58384410-58385510 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 GAAACAACTGGTATTTAAGGGCTGGAAGGACCCTTAGGTATCTTTAGGTCTTCCTAATCTTTTTCATGCC ATTGCCTATACAGAAAATGGTATTTCTATAACACAAATAAAAAAATTATACAGCAATTTTTGACACATCA ATGTCTCAAGGCATACTTGTCACACGTTCTCAGGGCTTTGGCTGGGAAAACTGATTTAGTCTAACATCCT CGTTTGCAGAGGGGGAAACTGAATCTTAACGAGGGAATGCAATATTCCCAAGTCAAGACGTTAATGTTAA TACTGGAACTAGAAGAATTGAGACTAGCGACTGTGGACAACTAGCCAGTTTCCTCTGCTCAAATTAAGCA AGCTGGAGGCCAGACTGAAAGACTGCAGTAGATGGTAGAATAAACAGTCTAAAGCTATATTGCTTTAAAT GTGGTCTCAAGACCACCGACATTAGAACTTGTTAAATTCTGGGGAACTCGCTAAAATGAAGATTAATGGG CCCCACATAGACACACGGAATTAAGCTCTGCGGTAAGGCCTTGGAATCTGCATTTTTAGGTTTGCGAATC CCCGCCTCTCCCGTTACTATTTCTGAACTCCGAGCTCCAGCCCTGGCTTGAACTGAGACGCTCCGCTGGG CGCGCAGCAGCCGCCGATCGGACCTCGGGGTCCTGGATGCAGGACTGTCTGTTACGTACAGCCCTTGTGA CCGTCACGGGCGGACACCGGCCAACGCCGGGTTGGGGTGAGGCCGCCGCCGCGGTCCCTCCATCACCCTC CTGGCCCGGCAGAGGAACCCACTGCTCCGGGCGGCCGGGGACAGAGGTGGCTCAACAGCGCCGCCTCGAA GCCAGAGCCCTCCGCAGGCTAGAGGATTGCGGTTTCCCTTCATCTCCGCGGCTCTTATTCCTCCCCCGCA AGGCCGCCCACCGGGGTACGCTCTCCCGCGCCTGCGCCAATTCCGCCCCGCCCCGCCCCCATCTACCGAC CGGATGTTAGCAGATTTCCCATAGTGCCTCGCTAGTGGCGGGCATGATAACACACGCCGGAGGGTCGCAC GCGGGTTCCAGTTGTGATTGCTGGAGTTGTGTATTGCCAGGAGGCTCTCCG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TFAM_2 ↗ | 10:58,385,121 | 正股 | 58,385,072–58,385,131 |
| TFAM_1 ↗ | 10:58,385,412 | 正股 | 58,385,363–58,385,422 |
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
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:246 aa
TFAM 蛋白質長 246 個胺基酸。第 1–42 位為粒線體轉運胜肽;第 50–118 位及第 155–219 位分別具有 HMG box 1 與 HMG box 2,兩者皆標註為 DNA 結合區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
TFAM 位於粒線體,並見於粒線體基質及粒線體核樣體。
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 8 個夥伴
- AGTRAPQ6RW13 · UniProt INTERACTION · 3 experiments · 2 筆來源紀錄
- ARL6IP1Q15041 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- COL8A2Q4VAQ0 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MGST3O14880 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- STATHP02808 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TECRQ9NZ01 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TFB1MQ8WVM0 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TSPAN1O60635 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
TFAM 可單體形式結合 DNA,來源亦記載其可形成同源二聚體。它是由 TFB2M、TFAM 與 POLRMT 組成的粒線體轉錄起始複合體成員;代謝壓力下,則可與 FOXO3、SIRT3 及 POLRMT 形成複合體。TFAM 另與 TFB1M、TFB2M 及 CLPX 互作;CLPX 互作會增強其 DNA 結合。
疾病與遺傳關聯
TFAM 相關變異可造成常染色體隱性遺傳的 Mitochondrial DNA depletion syndrome 15, hepatocerebral type(MTDPS15)。其特徵包括嚴重子宮內生長受限、新生兒期低血糖與肝功能障礙,肝臟及骨骼肌可有粒線體 DNA 耗竭,骨骼肌亦可見粒線體形態異常。肝臟病理可包括肝硬化、脂肪變性及膽汁淤積;病程可能快速進展至肝衰竭與死亡。來源描述未見神經功能受損或其他器官受累。
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 | TFAM 結合粒線體輕鏈啟動子,並參與轉錄調控。它與 TFB2M、POLRMT 至少共同組成粒線體轉錄起始複合體,協助 POLRMT 定位至啟動子;TFAM 促進啟動子辨識及 HSP1、輕鏈啟動子的轉錄起始。其 HMG boxes 可使啟動子 DNA 彎成 U 形,且具有解旋 DNA 的能力。TFAM 對維持正常粒線體 DNA 含量為必要,也可能參與 DNA 組織與緊密化。 | 含實驗來源 | 證據與來源Binds to the mitochondrial light strand promoter and functions in mitochondrial transcription regulation. Component of the mitochondrial transcription initiation complex, composed at least of TFB2M, TFAM and POLRMT that is required for basal transcription of mitochondrial DNA. In this complex, TFAM recruits POLRMT to a specific promoter whereas TFB2M induces structural changes in POLRMT to enable promoter opening and trapping of the DNA non-template strand. Required for accurate and efficient promoter recognition by the mitochondrial RNA polymerase. Promotes transcription initiation from the HSP1 and the light strand promoter by binding immediately upstream of transcriptional start sites. Is able to unwind DNA. Bends the mitochondrial light strand promoter DNA into a U-turn shape via its HMG boxes. Required for maintenance of normal levels of mitochondrial DNA. May play a role in organizing and compacting mitochondrial DNA PMID 1737790 ↗ · PMID 19304746 ↗ · PMID 20410300 ↗ · PMID 22037171 ↗ · PMID 22037172 ↗ · PMID 22841477 ↗ · PMID 29149603 ↗ · PMID 29445193 ↗ · PMID 32183942 ↗ |
| 交互作用 | TFAM 可單體形式結合 DNA,也被記載能形成同源二聚體。它是至少含 TFB2M、TFAM 與 POLRMT 的粒線體轉錄起始複合體成員;代謝壓力下可與 FOXO3、SIRT3 及 POLRMT 形成複合體。TFAM 另與 TFB1M、TFB2M 互作,並與 CLPX 互作;後者會增強 TFAM 的 DNA 結合。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer; binds DNA as a monomer. Homodimer. Component of the mitochondrial transcription initiation complex, composed at least of TFB2M, TFAM and POLRMT. In this complex TFAM recruits POLRMT to the promoter whereas TFB2M induces structural changes in POLRMT to enable promoter opening and trapping of the DNA non-template strand. Upon metabolic stress, forms a complex composed of FOXO3, SIRT3, TFAM and POLRMT. Interacts with TFB1M and TFB2M. Interacts with CLPX; this enhances DNA-binding PMID 12897151 ↗ · PMID 19304746 ↗ · PMID 22037171 ↗ · PMID 22037172 ↗ · PMID 22841477 ↗ · PMID 29149603 ↗ · PMID 29445193 ↗ |
| 細胞定位 | TFAM 位於粒線體,並定位於粒線體基質及粒線體核樣體。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrion; Mitochondrion matrix, mitochondrion nucleoid PMID 1737790 ↗ · PMID 18063578 ↗ · PMID 22841477 ↗ · PMID 29445193 ↗ |
| 疾病關聯 | TFAM 相關變異可造成常染色體隱性遺傳的 Mitochondrial DNA depletion syndrome 15, hepatocerebral type。此病可有嚴重子宮內生長受限、新生兒期低血糖、肝功能障礙,以及肝臟與骨骼肌粒線體 DNA 耗竭;骨骼肌可見粒線體形態異常,肝臟病理包括肝硬化、脂肪變性及膽汁淤積。病程可快速進展至肝衰竭與死亡,描述未見神經功能受損或其他器官受累。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrial DNA depletion syndrome 15, hepatocerebral type MTDPS15 An autosomal recessive mitochondrial disorder characterized by severe intrauterine growth restriction, neonatal-onset hypoglycemia and liver dysfunction, mitochondrial DNA depletion in liver and skeletal muscle, and abnormal mitochondrial morphology observed in skeletal muscle. Hepatic pathology includes cirrhosis, steatosis and cholestasis. Progression to liver failure and death is rapid with no evidence of neurological impairment or other organ involvement. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617156 PMID 27448789 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ATAGTGCCTCGCTAGTGGCGGGCATGATAACACACGCCGG40AGGGTCGCACGCGGGTTCCAGTTGTGATTGCTGGAGTTGT80GTATTGCCAGGAGGCTCTCCGAGATTGGGGTCGGGTCACT120GCCTCATCCACCGGAGCGATGGCGTTTCTCCGAAGCATGT160GGGGCGTGCTGAGTGCCCTGGGAAGGTCTGGAGCAGAGCT200GTGCACCGGCTGTGGAAGTCGACTGCGCTCCCCCTTCAGT240TTTGTGTATTTACCGAGGTGGTTTTCATCTGTCTTGGCAA280GTTGTCCAAAGAAACCTGTAAGTTCTTACCTTCGATTTTC320TAAAGAACAACTACCCATATTTAAAGCTCAGAACCCAGAT360GCAAAAACTACAGAACTAATTAGAAGAATTGCCCAGCGTT400GGAGGGAACTTCCTGATTCAAAGAAAAAAATATATCAAGA440TGCTTATAGGGCGGAGTGGCAGGTATATAAAGAAGAGATA480AGCAGATTTAAAGAACAGCTAACTCCAAGTCAGATTATGT520CTTTGGAAAAAGAAATCATGGACAAACATTTAAAAAGGAA560AGCTATGACAAAAAAAAAAGAGTTAACACTGCTTGGAAAA600CCAAAAAGACCTCGTTCAGCTTATAACGTTTATGTAGCTG640AAAGATTCCAAGAAGCTAAGGGTGATTCACCGCAGGAAAA680GCTGAAGACTGTAAAGGAAAACTGGAAAAATCTGTCTGAC720TCTGAAAAGGAATTATATATTCAGCATGCTAAAGAGGACG760AAACTCGTTATCATAATGAAATGAAGTCTTGGGAAGAACA800AATGATTGAAGTTGGACGAAAGGATCTTCTACGTCGCACA840ATAAAGAAACAACGAAAATATGGTGCTGAGGAGTGTTAAA880AGTAGAAGATTGAGATGTGTTCACAATGGATAGGCACAGG920AAACCAGTTAGGTCTCAATACCTGAAGCTATCGTAAAATT960cDNA 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。