基因總覽
TG 是蛋白質編碼基因,產物 thyroglobulin 為大型蛋白質,屬於 type-B carboxylesterase/lipase family。蛋白質具有多個 Thyroglobulin type-1 結構域、Type II 與 Type III 重複區,以及位於 C 端的 Cholinesterase-like (ChEL) 區域。這些結構特色構成其分子架構;其在甲狀腺激素生成中的基質角色,則與蛋白質所含特定 tyrosine 殘基有關。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000220616 ★ | 132,866,958–133,134,899 | 48 |
| ENST00001128734 | 132,866,953–132,872,497 | 4 |
| ENST00001128735 | 132,866,953–132,870,054 | 3 |
| ENST00001132902 | 132,866,953–133,134,903 | 48 |
| ENST00000518505 | 132,897,748–132,906,900 | 6 |
| ENST00000519178 | 132,919,440–133,134,827 | 27 |
| ENST00000518058 | 132,962,994–132,967,897 | 2 |
| ENST00000519543 | 132,964,607–133,134,903 | 19 |
| ENST00000518108 | 133,017,699–133,029,979 | 4 |
| ENST00000521107 | 133,113,503–133,134,891 | 4 |
顯示 10/10 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
thyroglobulin 是甲狀腺激素 thyroxine(T4)與 triiodothyronine(T3)生成時所使用的基質。激素生成並非直接由游離胺基酸組裝,而是先在 TG 上選定的 tyrosine 殘基進行碘化,再使這些碘化殘基發生氧化偶聯。這些反應在甲狀腺濾泡腔內進行,形成與 TG 多肽骨架相連的甲狀腺激素。
完成相關反應後,TG 會被重新內化,並經由溶小體介導的蛋白質水解。這項分解使 T3 與 T4 從多肽骨架釋出,之後進入血液。因而,TG 不僅提供激素合成所需的 tyrosine 位點,也承載生成中的激素,並在後續蛋白質分解時釋出產物。
來源指出,一個 TG 二聚體可產生 7 個甲狀腺激素分子。這說明 TG 作為基質時可承載多個激素生成位點;但來源未進一步列明這 7 個分子的 T3、T4 各自數量。從合成、內化、蛋白水解到釋放的連續步驟,使 TG 的作用涵蓋甲狀腺濾泡腔內的生成反應及激素進入血液前的釋出過程。
Promoter 與基因調控
>TG ENST00000220616 GRCh38 chr8:132865958-132867058 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 CATGATGCTTTTGCAAAATAAGAAAATCAATAATAATAATAATAACTGCTAGTGTCTAATAAGCATGTGC TCTTCAATGTCTATTCTCTTACAACTACCTTAACAAATAGGGACATATTATTATTCTCCTTTTAACTTTG CTTTCCAGAGAAGGAGGCTGGGGCTCAGGGAGATGAGGTGAGTTTTTCCAGGTCTCACAGGAACAGGACT GAAGGAAGGAAGCCATGTTTGCCAGGAGAAACCAAATGGACATACAGGCTTTCTGTGGAATACACAGTTC CTGCTATCTTTTGGTTGACAAAGTCTGAGGTCCTAGGAAAGAGAGGAAAGTAATAGAAATATGAATATGA GTGTGTGTGTATTTTGCTTCCCTCACCAAAGTTTTCACAGTCTATATTAATGAGGGCACGATTTTGCCTG TTTTGTTCTCTGCCATATCCTCATTGTCTAGATTAGGTGCCTGCTACTGTGGAGCTCTAAGAGGTTGTTA GAGAAAGAATAGAAGAAAGAAAAGAAGGAAGGAAGGAAAGAAGGAAGAAAGAAAAGAAAGAGGGAAGGAA GGAAAGAAAGAAGGAAGAATGAAAGGAAAGAAGGATAGAAGGGAGAAAGGAAGGAAAGAAGAAAGAAAGG AAGAAAGGAAAGAAGGAAGGAGGAAGGAGAAGGAGAAAGGGTAGGGTGGGGAAGGAAAGAACAAAGGATT GCTTTTCCCTCACTGTGGGCTTGAGCCTGTTCCCTCCAAAGATACAGAGCTTTGGTCTTTACCCATAAAA AAGGATTTTGAAGTCACCCCACCCCGTTCTGTTCCCCCACAGTTTAGACAAGATCCTCATGCTCCACTGG CCACACGAGTGCCCTCAGGAGGAGTAGACACAGGTGGAGGGAGCTCCTTTTGACCAGCAGAGAAAACAGG ATGGGGCACTGCCTCACTGAGGACCTGGGGGTGGGAAGGAAAGTGCCAACGGCAGCTCTATAAAAGCTCC CTGGCCAGGGGACCTAGGGCAAGCAGTGGTTTCTCCTCCTTCCTCCCAGGAAGGGCCAGGAAAATGGCCC TGGTCCTGGAGATCTTCACCCTGCTGGCCTCCATCTGCTGGGTGTCGGCCA
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TG_1 ↗ | 8:132,866,958 | 正股 | 132,866,909–132,866,968 |
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:2768 aa
thyroglobulin 長 2768 個胺基酸,N 端有訊號序列,並含 11 個 Thyroglobulin type-1 結構域、Type II 重複區,以及 Type IIIA、Type IIIB 重複區。C 端為 Cholinesterase-like (ChEL) 區域。另有兩段被註記為無序區,分別位於 521–545 與 2727–2768。
蛋白質三維結構
細胞內定位
thyroglobulin 會分泌至甲狀腺濾泡腔,並可定位於 colloid globules。 這些結構由交聯的 TG 在濾泡腔內排列成同心層形成。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
細胞外定位:圓點散佈於細胞周圍,與細胞膜保持距離。
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 1 個夥伴
- SORT1Q99523 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
thyroglobulin 可呈單體,也可經 ChEL 區域形成同源二聚體;此二聚體存在於內質網,且為輸送至 Golgi apparatus 所需。進入甲狀腺濾泡腔後,TG 亦可形成以雙硫鍵連結的同源寡聚體,並以此形式儲存。
疾病與遺傳關聯
TG 相關變異與甲狀腺激素生成障礙 3(TDH3)有因果關聯。患者多有大型、質地柔軟且具彈性的甲狀腺腫;甲狀腺功能異常程度不一,通常呈現血清游離 T3 相對偏高、游離 T4 不成比例地偏低,部分病例可能出現神經與智力缺陷。另有研究指出,TG 相關變異與自體免疫甲狀腺疾病 3 的易感性相關;此疾病涵蓋 Graves disease 與 Hashimoto thyroiditis,來源描述兩者分別涉及甲狀腺刺激與甲狀腺濾泡細胞凋亡。
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 · 5 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | thyroglobulin 是 T4 與 T3 合成所使用的基質。甲狀腺濾泡腔內,TG 特定 tyrosine 殘基先經碘化,再發生氧化偶聯;TG 被重新內化後,溶小體介導的蛋白質水解會使 T3、T4 脫離多肽骨架並釋入血液。來源指出一個二聚體可產生 7 個甲狀腺激素分子。 | 含實驗來源 | 證據與來源Acts as a substrate for the production of iodinated thyroid hormones thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3). The synthesis of T3 and T4 involves iodination of selected tyrosine residues of TG/thyroglobulin followed by their oxidative coupling in the thyroid follicle lumen. Following TG re-internalization and lysosomal-mediated proteolysis, T3 and T4 are released from the polypeptide backbone leading to their secretion into the bloodstream. One dimer produces 7 thyroid hormone molecules PMID 17532758 ↗ · PMID 32025030 ↗ |
| 交互作用 | thyroglobulin 可為單體,也可經 ChEL 區域形成同源二聚體。此二聚體存在於內質網,且為輸送至 Golgi apparatus 所需;TG 也可形成以雙硫鍵連結的同源寡聚體,並以此形式儲存在甲狀腺濾泡腔內。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer. Homodimer (via ChEL region); occurs in the endoplasmic reticulum and is required for export to the Golgi apparatus. Homooligomer; disulfide-linked; stored in this form in the thyroid follicle lumen PMID 32025030 ↗ · PMID 8626858 ↗ |
| 細胞定位 | thyroglobulin 會分泌至甲狀腺濾泡腔,並定位於 colloid globules。colloid globules 位於濾泡腔內,由交聯 TG 排列成同心層構成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Secreted; Secreted into the thyroid follicle lumen. Localizes to colloid globules, a structure formed in the thyroid follicle lumen consisting of cross-linked TG arranged in concentric layers PMID 11082042 ↗ · PMID 19509106 ↗ · PMID 8626858 ↗ |
| 疾病關聯 | 甲狀腺激素生成障礙 3 與影響 TG 合成的基因變異有關。多數患者有大型、柔軟且具彈性的甲狀腺腫,甲狀腺功能異常程度差異甚大;通常游離 T3 相對偏高、游離 T4 不成比例地偏低。部分病例因腦與腦下垂體依賴 T4 供應,可能出現神經及智力缺陷。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thyroid dyshormonogenesis 3 TDH3 A disorder due to thyroid dyshormonogenesis, causing large goiters of elastic and soft consistency in the majority of patients. Although the degree of thyroid dysfunction varies considerably among patients with defective thyroglobulin synthesis, patients usually have a relatively high serum free triiodothyronine (T3) concentration with disproportionately low free tetraiodothyronine (T4) level. The maintenance of relatively high free T3 levels prevents profound tissue hypothyroidism except in brain and pituitary, which are dependent on T4 supply, resulting in neurologic and intellectual defects in some cases. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 274700 PMID 10199792 ↗ · PMID 16477365 ↗ · PMID 17244789 ↗ · PMID 17532758 ↗ · PMID 19509106 ↗ · PMID 27305979 ↗ |
| 疾病關聯 | 自體免疫甲狀腺疾病 3 涵蓋 Graves disease 與 Hashimoto thyroiditis,且易感性與影響 TG 的基因變異相關。兩種疾病均有甲狀腺反應性 T 細胞形成並浸潤甲狀腺;Graves disease 中多數 T 細胞分化為 Th2 並活化 B 細胞產生抗 TSH receptor 抗體,而 Hashimoto thyroiditis 則涉及 Th1 轉換及甲狀腺濾泡細胞凋亡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Autoimmune thyroid disease 3 AITD3 A complex autoimmune disorder comprising two related diseases affecting the thyroid: Graves disease and Hashimoto thyroiditis. In both disorders, thyroid-reactive T-cells are formed and infiltrate the thyroid gland. In Graves disease, the majority of the T-cells undergo a Th2 differentiation and activate B-cells to produce antibodies against the TSH receptor, which stimulate the thyroid and cause clinical hyperthyroidism. In contrast, Hashimoto thyroiditis is characterized by Th1 switching of the thyroid-infiltrating T-cells, which induces apoptosis of thyroid follicular cells and clinical hypothyroidism. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 608175 PMID 10199792 ↗ · PMID 14657345 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AAGCAGTGGTTTCTCCTCCTTCCTCCCAGGAAGGGCCAGG40AAAATGGCCCTGGTCCTGGAGATCTTCACCCTGCTGGCCT80CCATCTGCTGGGTGTCGGCCAATATCTTCGAGTACCAGGT120GGATGCCCAGCCCCTTCGTCCCTGTGAGCTGCAGAGGGAA160ACGGCCTTTCTGAAGCAAGCAGACTACGTGCCCCAGTGTG200CAGAGGATGGCAGCTTCCAGACTGTCCAGTGCCAGAACGA240CGGCCGCTCCTGCTGGTGTGTGGGTGCCAACGGCAGTGAA280GTGCTGGGCAGCAGGCAGCCAGGACGGCCTGTGGCTTGTC320TGTCATTTTGTCAGCTACAGAAACAGCAGATCTTACTGAG360TGGCTACATTAACAGCACAGACACCTCCTACCTCCCTCAG400TGTCAGGATTCAGGGGACTACGCGCCTGTTCAGTGTGATG440TGCAGCAGGTCCAGTGCTGGTGTGTGGACGCAGAGGGGAT480GGAGGTGTATGGGACCCGCCAGCTGGGGAGGCCAAAGCGA520TGTCCAAGGAGCTGTGAAATAAGAAATCGTCGTCTTCTCC560ACGGGGTGGGAGATAAGTCACCACCCCAGTGTTCTGCGGA600GGGAGAGTTTATGCCTGTCCAGTGCAAATTTGTCAACACC640ACAGACATGATGATTTTTGATCTGGTCCACAGCTACAACA680GGTTTCCAGATGCATTTGTGACCTTCAGTTCCTTCCAGAG720GAGGTTCCCTGAGGTATCTGGGTATTGCCACTGTGCTGAC760AGCCAAGGGCGGGAACTGGCTGAGACAGGTTTGGAGTTGT800TACTGGATGAAATTTATGACACCATTTTTGCTGGCCTGGA840CCTTCCTTCCACCTTCACTGAAACCACCCTGTACCGGATA880CTGCAGAGACGGTTCCTCGCAGTTCAATCAGTCATCTCTG920GCAGATTCCGATGCCCCACAAAATGTGAAGTGGAGCGGTT960cDNA 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。