基因總覽
TGM2 是蛋白質編碼基因，產物 transglutaminase 2 屬於 transglutaminase superfamily。它是一種具多種酵素與訊號功能的蛋白質，基本特性包括鈣依賴性 acyltransferase 活性；其作用可涉及蛋白質共價修飾，也能參與不依賴 acyltransferase 活性的訊號傳遞。這些特性使 TGM2 的功能範圍涵蓋蛋白質修飾及細胞訊號調節。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000361475 ★ | 38,127,385–38,165,270 | 13 |
| ENST00000879170 | 38,127,385–38,165,365 | 13 |
| ENST00000879171 | 38,127,385–38,165,365 | 12 |
| ENST00000879172 | 38,127,385–38,165,365 | 12 |
| ENST00000954626 | 38,127,385–38,168,463 | 14 |
| ENST00000954627 | 38,127,385–38,165,365 | 13 |
| ENST00000954628 | 38,127,385–38,165,365 | 13 |
| ENST00001132119 | 38,127,385–38,165,365 | 13 |
| ENST00000373403 | 38,146,734–38,166,508 | 7 |
| ENST00000453095 | 38,151,012–38,166,578 | 5 |
| ENST00001108181 | 38,155,265–38,165,365 | 3 |
顯示 11/11 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
TGM2 的主要酵素作用是以鈣依賴方式催化蛋白質修飾：將蛋白質中 glutamine 側鏈與其他蛋白質的 lysine 胺基，或單胺、多胺等一級胺形成共價連結，分別產生交聯或胺化蛋白質。其交聯標的包括 ACO2、HSPB6、FN1、HMGB1、RAP1GDS1、SLC25A4/ANT1、SPP1 與 WDR54。生理條件下，GTP 會抑制蛋白質交聯活性；在多種壓力反應中，Ca(2+) 可解除此抑制。
TGM2 也能將 serotonin、dopamine、noradrenaline 或 histamine 接到標的蛋白質的 glutamine 殘基，形成相應的胺化修飾。血小板活化與聚集期間，TGM2 介導小型 GTPase 的 serotonylation，並使這些 GTPase 持續活化。它也可修飾 histone H3：在 serotonergic neuron 分化期間，對 Gln-5 的 serotonylation 有助於轉錄；在 ventral tegmental area 神經元中，對同一位置的 dopaminylation 則參與調節與復發相關的轉錄可塑性。TGM2 還可透過 ATP2A2/SERCA2 的 serotonylation 及後續失活，調節靜脈重塑。
當 TGM2 分泌至細胞外時，可交聯 extracellular matrix 蛋白質，例如 FN1 與 SPP1，形成支架。細胞凋亡時，它一方面促進細胞骨架蛋白交聯，使細胞質凝縮；另一方面促成細胞外基質支架不可逆形成，協助在細胞被吞噬清除前維持其完整性，避免有害的細胞內成分外漏。TGM2 亦參與骨骼發育、血管新生、傷口癒合、細胞分化及染色質修飾等過程；另有資料指出，它能不依賴 acyltransferase 活性而誘導細胞凋亡。
除轉移酶作用外，TGM2 可將特定蛋白質 glutamine 殘基去醯胺化為 glutamate，並能對小麥麩質中的 gliadin 進行特異性去醯胺化；它也可能具有切開既有交聯的 isopeptidase 活性。此外，TGM2 可作為訊號轉導因子，參與 alpha-1 adrenergic receptor 介導的 phospholipase C-delta 活化，並為 alpha-1 adrenergic agonists 連結至 phosphoinositide 脂質代謝刺激所需。
Promoter 與基因調控
>TGM2 ENST00000361475 GRCh38 chr20:38165170-38166270 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 GTAGGTGATGCATGGGTGAGTGGATGGATGGGTAGATGGATGGCTGATTAGATGGATGGCTGATTAGACA GATACAAGGATGGGTGAGATCGGAGGATTATCTGGGTTTTGCTACAGGAAGGGACATGGGTGTGTCTGTT TTTGCAGGTGTGTCTGCATGTCTGTACCTGAGTCCATGCCTGCATGTGTGTCTACCTCTGAGTAGCCACA TCTTTGTGTGTCTGTGGGTGCCCTCTCTGATTTTGCGTCCACATCTGACAGTGGCATTGGTGTCTAGGAG GTCTGTGTGTGTGCCAGGTGCCTCTGGACACCTGCTCATCTGTGTCCACAGCTGTGTGTGGCTCGCGGTC AAGGCTACCTGGCTGTGTCAGGCTGTATCTATGTCCTGGTGTGTGTCTGCCATTCGAATCTGAATTTGTA TCCATGTCACTGTGTCTGCGTGGCCAGCCGTGTTTGGTGTATCTGTGGGAGTGTATCTGTGTTTGTGTGT GTATCTCCACAGCCCTGTCTTGGTGTGTCTGCGTCTGCTCTCTGTGTATGTATATCTGAGTATGTGTGTG AGTGTGTGCGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTTGGGGGTGGGGAGGTGTTCTTGATCCCAGAT CTGACCTAAGAGTCCACATCTGTGTGTCCAGGTGCACCCCGGTTCCGTTGTGTGTTTCTATGAGGGTGCT GCGTGTGTCTGTATCTGAGTGTGTGTGTCCAGGTGTCTGTTCTCCAAGGTCTGAGTCTGTGGGTCCAGGT GTGTCTGTATCCTGGGCTAGTTGTGTGTCCCTGTCCGCTCCCCCAGGGGGCGCCCTCGTCCGGCCGCCGT CCCTCCCTCGGGCTCCGGTCCCCTGGGTGAGCCCCAGCGCTGGCGGCGTGGGCCCGGGACTGGGCAATGG GTGGCCTCCCAGGTCGCCGCCTTCCCGCGGGGCCCCGCCCCCGGCCCGCCCCAAAGCGGGCTATAAGTTA GCGCCGCTCTCCGCCTCGGCAGTGCCAGCCGCCAGTGGTCGCACTTGGAGGGTCTCGCCGCCAGTGGAAG GAGCCACCGCCCCCGCCCGACCATGGCCGAGGGTGAGTATCAGAGTCACCG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TGM2_1 ↗ | 20:38,165,270 | 負股 | 38,165,260–38,165,319 |
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
ENSR20_9K5XP · enhancer · 38160002–38160496 · regulatory
ENSR20_9K5ZW · enhancer · 38164015–38164471 · regulatory
ENSR20_B9KHJ · enhancer · 38164641–38165259 · regulatory
ENSR20_5BZD52 · CTCF_binding_site · 38165246–38165267 · regulatory
ENSR20_9K629 · promoter · 38165260–38165760 · regulatory
ENSR20_5BZD5T · CTCF_binding_site · 38165434–38165455 · regulatory
ENSR20_B9KHR · enhancer · 38166298–38166885 · regulatory
ENSR20_C5R93 · enhancer · 38167746–38169731 · regulatory
· motif · 38160277–38160284 · motif
· motif · 38160442–38160448 · motif
· motif · 38160563–38160575 · motif
· motif · 38162133–38162146 · motif
· motif · 38162133–38162146 · motif
· motif · 38162139–38162146 · motif
· motif · 38162377–38162391 · motif
· motif · 38164221–38164233 · motif
· motif · 38164996–38165009 · motif
· motif · 38165132–38165139 · motif
· motif · 38165158–38165175 · motif
· motif · 38165248–38165264 · motif
· motif · 38165401–38165414 · motif
· motif · 38165436–38165452 · motif
· motif · 38165498–38165507 · motif
· motif · 38165534–38165543 · motif
· motif · 38167946–38167956 · motif
· motif · 38168487–38168496 · motif
· motif · 38168487–38168496 · motif
· motif · 38168512–38168527 · motif
· motif · 38168692–38168705 · motif
· motif · 38168692–38168705 · motif
· motif · 38169003–38169016 · motif
· motif · 38169096–38169111 · motif
· motif · 38169097–38169110 · motif
· motif · 38169097–38169111 · motif
· motif · 38169104–38169111 · motif
· motif · 38169330–38169343 · motif
· motif · 38169330–38169344 · motif
· motif · 38169330–38169345 · motif
TGM2 的調控資料指出 retinoic acid 與其調控有關；來源未進一步說明作用方向或條件。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：687 aa
transglutaminase 2 屬於 transglutaminase superfamily，也歸於 Transglutaminase family。現有資料提供其家族分類，但未列出結構域、序列區段或其他蛋白質結構註解。
蛋白質三維結構
細胞內定位
TGM2 主要位於細胞質溶膠，在細胞核與染色質中的含量較低。 它也可經非典型分泌途徑至細胞外基質。 Isoform 2 則記載位於細胞質的核周區域。
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。
未繪示構造：Chromosome。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 28 個夥伴
- AKAP13Q12802 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- APPP05067 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- COL18A1P39060 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FN1P02751 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- KRT19P08727 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- LOXP28300 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RELAQ04206 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- VHLP40337 · UniProt INTERACTION · 10 experiments
- DMWDG5E9A7 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DNM1LO00429-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DNM2P50570-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EEF1DP29692-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FMR1Q06787-7 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HSPB1P04792 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HTTP42858 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- KIF1BO60333-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PMP22A0A6Q8PF08 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRPS1P60891 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RARS2Q5T160 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RYBPQ8N488 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SEPTIN6Q14141 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SOX14O95416 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SPRED1Q7Z699 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TOR1AO14656-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TSC1Q86WV8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
TGM2 可為單體，也有同源寡聚體的記載。它與 phospholipase C 互作，並與 PLCD1 的互作屬於相似性推定；前述磷脂酶互作與 alpha-1 adrenergic receptor 訊號促進有關。
疾病與遺傳關聯
TGM2 是 celiac disease 的主要自體抗原，也是該病相關 anti-endomysium 自體抗體的主要標的。此病為與麩質不耐受相關的慢性小腸疾病；攝入小麥麩質中的 gliadin 可引發腸道發炎與免疫介導的腸病變，並可能伴隨吸收不良及營養不良。TGM2 對 gliadin 進行特異性去醯胺化後，可形成能有效結合 HLA-DQ2、並被腸道來源 T 細胞辨識的表位。資料描述的是 TGM2 與疾病免疫反應的關聯，並非表示 TGM2 本身造成此病。
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 · 14 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | TGM2 是鈣依賴性 acyltransferase，可使蛋白質 glutamine 與 lysine 胺基或其他一級胺形成共價連結，產生交聯或胺化蛋白質；GTP 在生理條件下抑制交聯活性，壓力下的 Ca(2+) 可解除抑制。它也參與多種細胞過程，能修飾細胞骨架、細胞外基質、單胺及 histone H3，並具有去醯胺化活性；可能切開既有交聯，亦可參與不依賴 acyltransferase 活性的訊號傳遞。 | 含實驗來源 | 證據與來源Calcium-dependent acyltransferase that catalyzes the formation of covalent bonds between peptide-bound glutamine and various primary amines, such as gamma-amino group of peptide-bound lysine, or mono- and polyamines, thereby producing cross-linked or aminated proteins, respectively. Involved in many biological processes, such as bone development, angiogenesis, wound healing, cellular differentiation, chromatin modification and apoptosis. Acts as a protein-glutamine gamma-glutamyltransferase by mediating the cross-linking of proteins, such as ACO2, HSPB6, FN1, HMGB1, RAP1GDS1, SLC25A4/ANT1, SPP1 and WDR54. Under physiological conditions, the protein cross-linking activity is inhibited by GTP; inhibition is relieved by Ca(2+) in response to various stresses. When secreted, catalyzes cross-linking of proteins of the extracellular matrix, such as FN1 and SPP1 resulting in the formation of scaffolds. Plays a key role during apoptosis, both by (1) promoting the cross-linking of cytoskeletal proteins resulting in condensation of the cytoplasm, and by (2) mediating cross-linking proteins of the extracellular matrix, resulting in the irreversible formation of scaffolds that stabilize the integrity of the dying cells before their clearance by phagocytosis, thereby preventing the leakage of harmful intracellular components. In addition to protein cross-linking, can use different monoamine substrates to catalyze a vast array of protein post-translational modifications: mediates aminylation of serotonin, dopamine, noradrenaline or histamine into glutamine residues of target proteins to generate protein serotonylation, dopaminylation, noradrenalinylation or histaminylation, respectively. Mediates protein serotonylation of small GTPases during activation and aggregation of platelets, leading to constitutive activation of these GTPases (By similarity). Plays a key role in chromatin organization by mediating serotonylation and dopaminylation of histone H3. Catalyzes serotonylation of 'Gln-5' of histone H3 (H3Q5ser) during serotonergic neuron differentiation, thereby facilitating transcription. Acts as a mediator of neurotransmission-independent role of nuclear dopamine in ventral tegmental area (VTA) neurons: catalyzes dopaminylation of 'Gln-5' of histone H3 (H3Q5dop), thereby regulating relapse-related transcriptional plasticity in the reward system. Regulates vein remodeling by mediating serotonylation and subsequent inactivation of ATP2A2/SERCA2 (By similarity). Also acts as a protein deamidase by mediating the side chain deamidation of specific glutamine residues of proteins to glutamate. Catalyzes specific deamidation of protein gliadin, a component of wheat gluten in the diet. May also act as an isopeptidase cleaving the previously formed cross-links. Also able to participate in signaling pathways independently of its acyltransferase activity: acts as a signal transducer in alpha-1 adrenergic receptor-mediated stimulation of phospholipase C-delta (PLCD) activity and is required for coupling alpha-1 adrenergic agonists to the stimulation of phosphoinositide lipid metabolism PMID 12506096 ↗ · PMID 1683874 ↗ · PMID 18092889 ↗ · PMID 20547769 ↗ · PMID 23797785 ↗ · PMID 23941696 ↗ · PMID 24349085 ↗ · PMID 26250429 ↗ · PMID 27131890 ↗ · PMID 28198360 ↗ · PMID 29618516 ↗ · PMID 30458214 ↗ · PMID 30867594 ↗ · PMID 31991788 ↗ · PMID 32273471 ↗ · PMID 7592956 ↗ · PMID 7649299 ↗ · PMID 7935379 ↗ · PMID 8943303 ↗ · PMID 9252372 ↗ · PMID 9623982 ↗ · PMID 27270573 ↗ |
| 功能 | TGM2 具有細胞毒性活性，能在不依賴其 acyltransferase 活性的情況下誘導細胞凋亡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Has cytotoxic activity: is able to induce apoptosis independently of its acyltransferase activity PMID 17116873 ↗ |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + L-lysyl-[protein] = [protein]-L-lysyl-N(6)-5-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 含實驗來源 | 證據與來源L-glutaminyl-[protein] + L-lysyl-[protein] = [protein]-L-lysyl-N(6)-5-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) PMID 23941696 ↗ · PMID 24349085 ↗ · PMID 31991788 ↗ |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + serotonin = 5-serotonyl-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + dopamine = 5-dopaminyl-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + histamine = 5-histaminyl-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + (R)-noradrenaline = 5-(R)-noradrenalinyl-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 推論支持 | 證據與來源L-glutaminyl-[protein] + (R)-noradrenaline = 5-(R)-noradrenalinyl-L-glutamyl-[protein] + NH4(+) |
| 分子活性 | L-glutaminyl-[protein] + H2O = L-glutamyl-[protein] + NH4(+) | 含實驗來源 | |
| 交互作用 | TGM2 可呈單體形式。它與 phospholipase C 互作，該互作與促進 alpha-1 adrenergic receptor 訊號有關；此外，TGM2 與 PLCD1 的互作為相似性推定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer. Interacts with phospholipase C; promoting alpha-1 adrenergic receptor signaling. Interacts with PLCD1 (By similarity) PMID 25192068 ↗ · PMID 7592956 ↗ |
| 交互作用 | Homooligomer | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | TGM2 主要定位於細胞質溶膠，在細胞核與染色質中的量較少；也有細胞外基質、細胞膜及粒線體等定位記載。TGM2 可透過非典型分泌途徑分泌至細胞外基質。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm, cytosol; Nucleus; Chromosome; Secreted, extracellular space, extracellular matrix; Cell membrane; Mitochondrion; Mainly localizes to the cytosol. Present at much lower level in the nucleus and chromatin. Also secreted via a non-classical secretion pathway to the extracellular matrix PMID 24349085 ↗ · PMID 29618516 ↗ · PMID 9575137 ↗ · PMID 12506096 ↗ · PMID 1683874 ↗ · PMID 28198360 ↗ |
| 細胞定位 | Isoform 2 的定位記載為細胞質核周區域。 | 含實驗來源 | |
| 調控 | TGM2 的調控資料記載與 retinoic acid 有關，但未提供調控方向或作用條件。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | TGM2 是 celiac disease 的主要自體抗原，也是相關 anti-endomysium 自體抗體的主要標的。此慢性小腸疾病與麩質不耐受有關；攝取小麥麩質中的 gliadin 可引發腸道發炎與免疫介導腸病變，並伴隨吸收不良及營養不良。TGM2 對 gliadin 的特異性去醯胺化會形成可有效結合 HLA-DQ2、並受腸道來源 T 細胞辨識的表位。 | 含實驗來源 | 證據與來源TGM2 constitutes the major autoantigen in celiac disease, a multifactorial chronic disorder of the small intestine caused by intolerance to gluten. Celiac disease is characterized by immune-mediated enteropathy associated with failed intestinal absorption and malnutrition: intestinal inflammation is precipitated by ingestion of the protein gliadin, a component of wheat gluten in the diet. TGM2 is the main target for celiac disease-associated anti-endomysium autoantibodies. It mediates its effect by catalyzing specific deamidation of gliadin; this deamidation creates an epitope that binds efficiently to HLA-DQ2 and is recognized by gut-derived T-cells PMID 9212111 ↗ · PMID 9623982 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTGCCAGCCGCCAGTGGTCGCACTTGGAGGGTCTCGCCG40CCAGTGGAAGGAGCCACCGCCCCCGCCCGACCATGGCCGA80GGAGCTGGTCTTAGAGAGGTGTGATCTGGAGCTGGAGACC120AATGGCCGAGACCACCACACGGCCGACCTGTGCCGGGAGA160AGCTGGTGGTGCGACGGGGCCAGCCCTTCTGGCTGACCCT200GCACTTTGAGGGCCGCAACTACGAGGCCAGTGTAGACAGT240CTCACCTTCAGTGTCGTGACCGGCCCAGCCCCTAGCCAGG280AGGCCGGGACCAAGGCCCGTTTTCCACTAAGAGATGCTGT320GGAGGAGGGTGACTGGACAGCCACCGTGGTGGACCAGCAA360GACTGCACCCTCTCGCTGCAGCTCACCACCCCGGCCAACG400CCCCCATCGGCCTGTATCGCCTCAGCCTGGAGGCCTCCAC440TGGCTACCAGGGATCCAGCTTTGTGCTGGGCCACTTCATT480TTGCTCTTCAACGCCTGGTGCCCAGCGGATGCTGTGTACC520TGGACTCGGAAGAGGAGCGGCAGGAGTATGTCCTCACCCA560GCAGGGCTTTATCTACCAGGGCTCGGCCAAGTTCATCAAG600AACATACCTTGGAATTTTGGGCAGTTTGAAGATGGGATCC640TAGACATCTGCCTGATCCTTCTAGATGTCAACCCCAAGTT680CCTGAAGAACGCCGGCCGTGACTGCTCCCGCCGCAGCAGC720CCCGTCTACGTGGGCCGGGTGGTGAGTGGCATGGTCAACT760GCAACGATGACCAGGGTGTGCTGCTGGGACGCTGGGACAA800CAACTACGGGGACGGCGTCAGCCCCATGTCCTGGATCGGC840AGCGTGGACATCCTGCGGCGCTGGAAGAACCACGGCTGCC880AGCGCGTCAAGTATGGCCAGTGCTGGGTCTTCGCCGCCGT920GGCCTGCACAGTGCTGAGGTGCCTGGGCATCCCTACCCGC960cDNA 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。