基因總覽
TK2（thymidine kinase 2）是由蛋白質編碼基因 TK2 產生的粒線體酵素，屬於 DCK/DGK 家族。其蛋白質 N 端帶有粒線體轉運胜肽，序列註解指出第 20 至 47 位胺基酸區域為無序區；全長為 265 個胺基酸。這些特徵與其粒線體定位相符。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000544898 ★ | 66,508,003–66,550,122 | 10 |
| ENST00000561905 | 66,508,003–66,513,783 | 2 |
| ENST00000620035 | 66,508,003–66,550,122 | 7 |
| ENST00000299697 | 66,508,003–66,550,424 | 9 |
| ENST00000451102 | 66,508,003–66,550,424 | 10 |
| ENST00000678015 | 66,508,003–66,552,479 | 10 |
| ENST00000527800 | 66,508,003–66,549,856 | 9 |
| ENST00000677420 | 66,508,003–66,550,109 | 8 |
| ENST00000677555 | 66,508,003–66,549,860 | 8 |
| ENST00000678297 | 66,508,003–66,551,860 | 9 |
| ENST00000545043 | 66,508,003–66,550,122 | 9 |
| ENST00000564917 | 66,508,003–66,550,106 | 10 |
顯示 12/28 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
TK2 在粒線體基質中催化 thymidine、2'-deoxycytidine 與 2'-deoxyuridine 的磷酸化反應。反應以 ATP 為磷酸供體，分別生成 dTMP、dCMP 與 dUMP，並產生 ADP 和 H(+)。這些反應使上述脫氧核苷轉為相應的單磷酸核苷酸。
TK2 對粒線體 DNA（mtDNA）合成具有特定生理意義。在非增殖細胞中，細胞質 dNTP 合成受到下調時，mtDNA 合成完全依賴 TK2 與 DGUOK。此條件下，TK2 催化的磷酸化反應是來源所述的 mtDNA 合成依賴途徑之一；資料並未提供其他細胞狀態下的依賴程度。
TK2 也被廣泛用作抗病毒藥物與化療藥物的作用標的。來源未進一步說明涉及的藥物種類或其作用方式，因此不能據此推定特定藥物與 TK2 的交互作用機制。
Promoter 與基因調控
>TK2 ENST00000544898 GRCh38 chr16:66550022-66551122 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 CCGCCTCCCAGACTCAAGCGATTCTCGTGCCTGAGCCTCCTGAGTAGCTGGGATTACAGGCGTGCGCTAC CACGCCCGGCTAATTTTTGTATTTTTAGTAGAGACAGTTTTTGGCCATGTTGGTCAGGCTGGTCTTGAAC TCATGACCTCAAGTGATCTACCTTCCTCGGCCTCCGAAAGTGCTGGGATTACAGGCCCGAGCCACCGCGC CCAGCCGCTTCTGATCATTAAAAAAAAATTTTTTTTTTGGCGGGGGGAACGAAGTGTCCCTCTGTTGCTC AGGCTGGAGTGCAGTGCAGTGATCTCGGCTCACTGCAATCTCTGCCTCCCAGGTTCAAGCGATTTTCCTG CCTCAGCCTCCTGAGTAGCTGGGAATACGGGTGCCCCCCACCACACCCAGCTAATTTTTGCATTTTTAGT AGCGATGGGGTTTCGCCATGTTGGCCAAGGCTGGTCTCGAACTTCTGGCCTCAGGTGATCTGCCTTCCTT GGCCTCCCAAAGTGCTGGGATTACAGGCGTGAGCCACCGTGCCTGGCCAAAAAATTTATGTTTTAAAAAG ACTAGTCAAGTGCAGTAGTGAGAAGGGGGGAAAGAGTAGAGCAAGGAGTTATATCTGTTGCTTCTGACCA TTTTGAACAAGTTACCTAATTCTCTGAGGACAAGCTCGGAGAATGGGAGAGACAGTTATCTATTTGCAGG GTTGTTGGGAGGAATAAGTGACATCATGAGTGTGTGCCAGGTGTCTGATTACAGAAGGTGTTCAATTAAT CTGCAATCATTAATTAACCCTTCAGTCGCTGGTATTATTTGCCATCCATCCTCCGAGTGTTGCCAAGTTA TGGGTGCGTTCTGCCAGCGTCCTAGCAGTGGTAAGGCTTCTGGCTGCCAGCGGCGAACCTCTCCCTTCGA GTATTTCTCCTCTTGCTGAGATGAAATGCGACCGGGTCTCTTTAAGGGCCAGGCGCCGGGATCCAGGCGG CGCCCAACGGCTGGACTAGCAGTCGTCCGCGCCGACTCGCACAAGAAGGAACCCCGGGCCTCTGGATCCG CTCGCCCGGCTATGCTGCTGTGGCCGCTGCGGGGCTGGGCCGCCCGGGCGC
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TK2_2 ↗ | 16:66,549,874 | 負股 | 66,549,864–66,549,923 |
| TK2_1 ↗ | 16:66,550,122 | 負股 | 66,550,112–66,550,171 |
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
ENSR16_9ZF6Z · enhancer · 66548389–66548867 · regulatory
ENSR16_9ZF74 · promoter · 66548920–66549290 · regulatory
ENSR16_9ZF78 · enhancer · 66549291–66549759 · regulatory
ENSR16_BH7L7 · promoter · 66549760–66550692 · regulatory
ENSR16_BH7LD · enhancer · 66551236–66551849 · regulatory
ENSR16_9ZF7Z · promoter · 66551850–66552350 · regulatory
ENSR16_5KMMJ3 · CTCF_binding_site · 66551978–66551999 · regulatory
ENSR16_83XSG8 · promoter · 66552469–66552689 · regulatory
ENSR16_BH7LM · enhancer · 66552690–66553546 · regulatory
· motif · 66547221–66547234 · motif
· motif · 66547455–66547468 · motif
· motif · 66547455–66547468 · motif
· motif · 66549079–66549096 · motif
· motif · 66549383–66549392 · motif
· motif · 66549431–66549440 · motif
· motif · 66549463–66549473 · motif
· motif · 66549672–66549683 · motif
· motif · 66549752–66549769 · motif
· motif · 66550038–66550055 · motif
· motif · 66550394–66550407 · motif
· motif · 66550394–66550407 · motif
· motif · 66551411–66551422 · motif
· motif · 66551530–66551542 · motif
· motif · 66551609–66551623 · motif
· motif · 66551609–66551623 · motif
· motif · 66551642–66551664 · motif
· motif · 66551642–66551664 · motif
· motif · 66551980–66551996 · motif
· motif · 66552272–66552282 · motif
· motif · 66552528–66552539 · motif
· motif · 66552528–66552539 · motif
· motif · 66552558–66552569 · motif
· motif · 66552558–66552569 · motif
· motif · 66552785–66552802 · motif
· motif · 66552851–66552863 · motif
· motif · 66554688–66554697 · motif
· motif · 66554688–66554697 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：265 aa
TK2 蛋白質長 265 個胺基酸，屬於 DCK/DGK 家族。其第 1 至 33 位胺基酸被註解為粒線體轉運胜肽；另有預測的無序區，位於第 20 至 47 位胺基酸。
蛋白質三維結構
細胞內定位
來源未提供更細緻的亞粒線體定位資訊，也未描述其定位隨條件或異構型改變的情形。
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 1 個夥伴
- GSTK1Q9Y2Q3 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
TK2 以單體形式存在；來源未指出其與其他蛋白質形成複合體或直接結合夥伴。
疾病與遺傳關聯
TK2 相關變異可造成粒線體 DNA 耗竭症候群 2（MTDPS2），其特徵包括兒童期肌無力及骨骼肌 mtDNA 耗竭。臨床表現差異很大：部分患者在嬰兒期發病、病程快速進展，並可能因呼吸衰竭早逝；另一些患者較晚發病，呈現緩慢進展的肌病。
TK2 相關變異也與常染色體隱性遺傳的粒線體 DNA 缺失型進行性外眼肌麻痺 3（PEOB3）相關。患者可在成年期出現進行性外眼肌麻痺及近端肌無力，並伴有肌肉萎縮。這些疾病描述支持基因變異與疾病的關聯，不代表所有 TK2 變異都有相同臨床表現。
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 · 8 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | TK2 在粒線體基質中磷酸化 thymidine、deoxycytidine 與 deoxyuridine。當非增殖細胞的細胞質 dNTP 合成下調時，mtDNA 合成完全依賴 TK2 與 DGUOK；TK2 也被廣泛用作抗病毒藥物及化療藥物的作用標的。 | 含實驗來源 | 證據與來源Phosphorylates thymidine, deoxycytidine, and deoxyuridine in the mitochondrial matrix. In non-replicating cells, where cytosolic dNTP synthesis is down-regulated, mtDNA synthesis depends solely on TK2 and DGUOK. Widely used as target of antiviral and chemotherapeutic agents PMID 11687801 ↗ · PMID 9989599 ↗ |
| 分子活性 | thymidine + ATP = dTMP + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | 2'-deoxycytidine + ATP = dCMP + ADP + H(+) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | 2'-deoxyuridine + ATP = dUMP + ADP + H(+) | 推論支持 | |
| 交互作用 | Monomer | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | TK2 位於粒線體。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | TK2 相關變異可造成粒線體 DNA 耗竭症候群 2（MTDPS2），患者常在兒童期出現肌無力，並有骨骼肌 mtDNA 耗竭。臨床病程差異廣泛：有些患者嬰兒期發病、快速惡化並可能因呼吸衰竭早逝；另一些患者較晚發病，呈現緩慢進展的肌病。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrial DNA depletion syndrome 2 MTDPS2 A disorder due to mitochondrial dysfunction characterized by childhood onset of muscle weakness associated with depletion of mtDNA in skeletal muscle. There is wide clinical variability; some patients have onset in infancy and show a rapidly progressive course with early death due to respiratory failure, whereas others have later onset of a slowly progressive myopathy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 609560 PMID 11687801 ↗ · PMID 12391347 ↗ · PMID 15639197 ↗ · PMID 15907288 ↗ · PMID 25446393 ↗ |
| 疾病關聯 | TK2 相關變異可造成常染色體隱性遺傳的粒線體 DNA 缺失型進行性外眼肌麻痺 3（PEOB3）。患者成年後可出現進行性外眼肌麻痺，影響提上瞼肌、眼輪匝肌及眼外肌，並可能伴隨近端肌無力與肌肉萎縮。 | 含實驗來源 | 證據與來源Progressive external ophthalmoplegia with mitochondrial DNA deletions, autosomal recessive 3 PEOB3 A form of progressive external ophthalmoplegia, a mitochondrial myopathy characterized by progressive paralysis of the levator palpebrae, orbicularis oculi, and extraocular muscles. PEOB3 patients manifest adult-onset progressive external ophthalmoplegia and progressive proximal muscle weakness associated with muscle atrophy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 617069 PMID 21937588 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTCGTCCGCGCCGACTCGCACAAGAAGGAACCCCGGGCC40TCTGGATCCGCTCGCCCGGCTATGCTGCTGTGGCCGCTGC80GGGGCTGGGCCGCCCGGGCGCTGCGCTGCTTTGGGCCGGG120AAGTCGCGGGAGCCCGGCCTCAGGCCCCGGGCCGCGGAGG160GTGCAGCGCCGGGCCTGGCCTCCCGATAAAGAACAGGAAA200AAGAGAAAAAATCAGTGATCTGTGTCGAGGGCAATATTGC240AAGTGGGAAGACGACATGCCTGGAATTCTTCTCCAACGCG280ACAGACGTCGAGGTGTTAACGGAGCCTGTGTCCAAGTGGA320GAAATGTCCGTGGCCACAATCCTCTGGGCCTGATGTACCA360CGATGCCTCTCGCTGGGGTCTTACGCTACAGACTTATGTG400CAGCTCACCATGCTGGACAGGCATACTCGTCCTCAGGTGT440CATCTGTACGGTTGATGGAGAGGTCGATTCACAGCGCAAG480ATACATTTTTGTAGAAAACCTGTATAGAAGTGGGAAGATG520CCAGAAGTGGACTATGTAGTTCTGTCGGAATGGTTTGACT560GGATCTTGAGGAACATGGACGTGTCTGTTGATTTGATAGT600TTACCTTCGGACCAATCCTGAGACTTGTTACCAGAGGTTA640AAGAAGAGATGCAGGGAAGAGGAGAAGGTCATTCCGCTGG680AATACCTGGAAGCAATTCACCATCTCCATGAGGAGTGGCT720CATCAAAGGCAGCCTTTTCCCCATGGCAGCCCCTGTTCTG760GTGATTGAGGCTGACCACCACATGGAGAGGATGTTAGAAC800TCTTTGAACAAAATCGGGATCGAATATTAACTCCAGAGAA840TCGGAAGCATTGCCCATAGGAGGCAAAAGGTCTATGGCTC880ATGTCTGAAAAATGCCTGCTGCTGCCAAGTTAGCTATTGG920GAGCAATCTGGAAAAACTTGCTCCCAGGAGGGCTTTGTGT960cDNA 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。