基因總覽
TMPRSS2（transmembrane serine protease 2）是蛋白質編碼基因，產物屬於 peptidase S1 家族，為一種膜錨定的絲胺酸蛋白酶。它具有跨膜特徵，並以蛋白質切割活性參與前列腺相關的蛋白水解級聯；在感染情境中，也能作用於病毒進入宿主細胞所需的蛋白質。這些特性使 TMPRSS2 同時具有細胞表面蛋白酶與感染相關宿主因子的角色。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000332149 ★ | 41,464,305–41,508,158 | 14 |
| ENST00000864272 | 41,464,296–41,504,513 | 14 |
| ENST00000864274 | 41,464,296–41,502,645 | 14 |
| ENST00000679263 | 41,464,300–41,512,108 | 14 |
| ENST00000676973 | 41,464,305–41,507,700 | 14 |
| ENST00000679054 | 41,464,305–41,508,146 | 14 |
| ENST00000678348 | 41,464,305–41,508,157 | 14 |
| ENST00000679016 | 41,464,305–41,508,158 | 12 |
| ENST00000678743 | 41,464,305–41,508,158 | 12 |
| ENST00000678171 | 41,464,305–41,508,158 | 14 |
| ENST00001063018 | 41,464,305–41,508,120 | 13 |
| ENST00001063019 | 41,464,305–41,508,105 | 14 |
顯示 12/35 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
TMPRSS2 是可在精胺酸殘基處切割蛋白質的絲胺酸蛋白酶。它參與與前列腺正常生理功能有關的蛋白水解級聯；在雄性激素誘導下，TMPRSS2 可活化多種底物，包括 pro-hepatocyte growth factor/HGF、protease activated receptor-2/F2RL1 與 matriptase/ST14。這些作用會導致細胞外基質破壞，並與前列腺癌細胞轉移相關。另有依相似性推定的資料指出，TMPRSS2 可活化三叉神經元，並參與自發性疼痛及機械性痛覺過敏；此項功能的證據屬 By similarity。
在病毒感染方面，TMPRSS2 透過不同的蛋白水解作用促進 SARS-CoV 與 SARS-CoV-2 感染：切割 ACE2 受體可促進病毒攝入，而切割冠狀病毒 spike glycoprotein 則可活化其進入宿主細胞的能力。SARS-CoV-2 spike glycoprotein 的切割位置介於 S2 與 S2' 位點之間；感染時，TMPRSS2 也會加速細胞融合，增加合胞體形成。它還能切割並活化 human coronavirus 229E（HCoV-229E）與 human coronavirus EMC（HCoV-EMC）的 spike glycoproteins，以及 Sendai virus（SeV）、human metapneumovirus（HMPV）和 human parainfluenza 病毒的 F0 fusion glycoproteins。
TMPRSS2 也與 influenza A virus 的傳播及致病性有關，所列病毒株包括 H1N1、H3N2 與 H7N9；其作用涉及切割並活化病毒 hemagglutinin（HA），而 HA 活化對病毒感染性不可或缺。酵素活性資料亦指出，TMPRSS2 可切割 influenza A、B virus 與 coronavirus 的 spike glycoproteins，切割位置為精胺酸殘基。
對 human coronavirus HKU1-CoV，TMPRSS2 被描述為受體，並與 disialoside glycans 協同促進病毒進入。病毒先與細胞表面的 disialoside glycans 結合後，其 S protein 會與非活化型 TMPRSS2 互動，並抑制其蛋白酶活性；因此，HKU1-CoV 相關作用不同於由 TMPRSS2 切割病毒蛋白而促進活化的情境。
Promoter 與基因調控
>TMPRSS2 ENST00000332149 GRCh38 chr21:41508058-41509158 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 GAGGTGTCTGGTGAACGCAGGTTGCCGTGTGAGGCAGATAAAAGTTTCCCAGGTGATAAAAGTTGTCCGG GAACAGCTCTCTTCCTGGTACAGATCTGCTGACTAACAAACATTTCCTTTATAGGTGCAAATTTCCTTTA CAAAAGGGCATTTTCTCAGAGGTACTCTGGTGTCTGCAGTTCCTCAACATAACCAGTTCCAAATCATCAA TGTGCCAAAGAGGACTATGTTGGGGTAGCAGATTCTGGTCTCCTCCAGTCCTACTTGGGGTGATGAATTC TGGTCTACGGTCCTATTAAATTCTGGTGAATTCTGAGCCCCCACAATTGCAAACATTAGAAAGAACCTCT CAAGTGCCCGGGAACAGCCACGTCTTCCTGGCTGAGGTGTGTCCCACCACTTCCTCACTCCCGCCCTGGC CGGTGGTGCCGAGAGACCTGGGACCATCCGGGGGAGCACTTTCCACCGGACGCTGGTGGGGGCCAAGAAA TGCCAGCCTAGGCGGACTGGGGAGGGTCTTGGGCGTCCGGCGCTGTGTCCCCGCCACTCGTGCTTGGGCC AGCAGTCCCCAAGGCCTACCCTGGGTCCTTGCCCAGAGGCTACAGTGGGTTCCCCGGAGGCCAAGACGGG GCCGGCCGCCTACAGGAGCTCGTGAGGTAGCAGCTCCGGGGGCTCACCCAGGACTCCAGGAGCGCTCCCC AGAATCCCCTTCCTTAACCCAAACTCGAGCCCTCGGGCAGCGCTGCGCCGCGGACCGGAGAGGGGCAGGT TGGCCGCTGTGGCCGGGCCCGGGAAGCGCCCCAGAGTCCCTTATGGGTCCCTCCGCAGCCGGGGTTGAGC CAGGCAGGGAACCCGTCCCGGACTTCCCTTGGGAAACGCCTCCTCCCGCCGCCCCCGCCCCCGCCCGCCC AGGGTGACCCGCGACCCGCTTGGGGGTGTCGCCCTGGACCCTGGGACACCGCCTCCTGAGATTAAAGCGA GAGCCAGGGCGGGCCGGGCCGAGTAGGCGCGAGCTAAGCAGGAGGCGGAGGCGGAGGCGGAGGGCGAGGG GCGGGGAGCGCCGCCTGGAGCGCGGCAGGTGAGCGGCGCCGGTACCAGGGT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TMPRSS2_1 ↗ | 21:41,508,158 | 負股 | 41,508,148–41,508,207 |
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
ENSR21_C657J · enhancer · 41506558–41507689 · regulatory
ENSR21_BB8F8 · promoter · 41507690–41508648 · regulatory
ENSR21_5CQLBX · CTCF_binding_site · 41508266–41508287 · regulatory
· motif · 41506709–41506718 · motif
· motif · 41508231–41508244 · motif
· motif · 41508268–41508284 · motif
· motif · 41510668–41510681 · motif
· motif · 41510668–41510682 · motif
· motif · 41510668–41510683 · motif
· motif · 41510668–41510683 · motif
體內 TMPRSS2 受雄性激素調控；來源未提供更詳細的調控方式或條件。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：492 aa
TMPRSS2 蛋白長 492 個胺基酸，包含 N 端細胞質區、作為 type II 膜蛋白訊號錨的跨膜螺旋，以及胞外區。胞外部分具有 LDL-receptor class A、SRCR 與 Peptidase S1 結構域；此外，胺基酸 340–470 區段被註記為 HKU1-CoV S protein-binding 區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
TMPRSS2 是單次穿膜的 type II 膜蛋白，定位於細胞膜。 切割活化後的 catalytic chain 可被分泌，來源亦將其描述為已活化並分泌的形式。
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 62 個夥伴
- ACE2Q9BYF1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- SERPINA1P01009 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- ADIPOQQ15848 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ANKRD46Q86W74-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- AQP1P29972 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BMP10O95393 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BNIP2Q12982 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BNIP3Q12983 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BRICD5Q6PL45-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C1QL4Q86Z23 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C2CD2LO14523 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CFHR5Q9BXR6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CLEC7AQ9BXN2-6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CLN6Q9NWW5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CMTM7Q96FZ5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CNIH2Q6PI25 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CNIH3Q8TBE1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CTXN3Q4LDR2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CXCL9Q07325 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CYBC1Q9BQA9 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- DEFB103BP81534 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EDDM3BP56851 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ERG28Q9UKR5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FAM3CQ92520 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FAXDC2Q96IV6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
TMPRSS2 的催化活化型與 ACE2 互動。資料描述的是兩者互動，未指出此關係代表形成特定複合體。
疾病與遺傳關聯
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 | TMPRSS2 是錨定於細胞膜的絲胺酸蛋白酶，可在精胺酸殘基處切割底物，並參與與前列腺正常生理功能相關的蛋白水解級聯。雄性激素誘導的 TMPRSS2 可活化多種底物，造成細胞外基質破壞並與前列腺癌細胞轉移相關；另有依相似性推定其可活化三叉神經元，參與自發性疼痛及機械性痛覺過敏。 | 含實驗來源 | 證據與來源Plasma membrane-anchored serine protease that cleaves at arginine residues. Participates in proteolytic cascades of relevance for the normal physiologic function of the prostate. Androgen-induced TMPRSS2 activates several substrates that include pro-hepatocyte growth factor/HGF, the protease activated receptor-2/F2RL1 or matriptase/ST14 leading to extracellular matrix disruption and metastasis of prostate cancer cells. In addition, activates trigeminal neurons and contribute to both spontaneous pain and mechanical allodynia (By similarity) PMID 15537383 ↗ · PMID 25122198 ↗ · PMID 26018085 ↗ · PMID 32703818 ↗ · PMID 35676539 ↗ · PMID 37990007 ↗ · PMID 38964328 ↗ |
| 功能 | TMPRSS2 以切割 ACE2 促進病毒攝入，並切割冠狀病毒 spike glycoproteins 以促進宿主細胞進入，從而協助 SARS-CoV 與 SARS-CoV-2 感染；SARS-CoV-2 的切割位於 S2 與 S2' 之間，且可加速細胞融合及合胞體形成。它也活化多種冠狀病毒、呼吸道病毒融合蛋白，以及 influenza A virus 的 hemagglutinin；後者對病毒感染性及病毒傳播、致病性相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Facilitates human coronaviruses SARS-CoV and SARS-CoV-2 infections via two independent mechanisms, proteolytic cleavage of ACE2 receptor which promotes viral uptake, and cleavage of coronavirus spike glycoproteins which activates the glycoprotein for host cell entry. The cleavage of SARS-COV2 spike glycoprotein occurs between the S2 and S2' site. Upon SARS-CoV-2 infection, increases syncytia formation by accelerating the fusion process. Proteolytically cleaves and activates the spike glycoproteins of human coronavirus 229E (HCoV-229E) and human coronavirus EMC (HCoV-EMC) and the fusion glycoproteins F0 of Sendai virus (SeV), human metapneumovirus (HMPV), human parainfluenza 1, 2, 3, 4a and 4b viruses (HPIV). Essential for spread and pathogenesis of influenza A virus (strains H1N1, H3N2 and H7N9); involved in proteolytic cleavage and activation of hemagglutinin (HA) protein which is essential for viral infectivity PMID 21068237 ↗ · PMID 21325420 ↗ · PMID 23536651 ↗ · PMID 23966399 ↗ · PMID 24027332 ↗ · PMID 24227843 ↗ · PMID 32142651 ↗ · PMID 32404436 ↗ · PMID 32703818 ↗ · PMID 33051876 ↗ · PMID 34159616 ↗ · PMID 35676539 ↗ · PMID 37990007 ↗ |
| 功能 | TMPRSS2 被描述為 human coronavirus HKU1-CoV 的受體，並與 disialoside glycans 協同促進病毒進入。病毒 S protein 在與細胞表面 disialoside glycans 結合後，會與非活化型 TMPRSS2 互動，並抑制其蛋白酶活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源(Microbial infection) Receptor for human coronavirus HKU1-CoV, acts synergistically with disialoside glycans to facilitate the entry of the virus. After binding to cell-surface disialoside glycans, the viral S protein interacts with the inactive form of TMPRSS2 and inhibits its protease activity PMID 38964326 ↗ · PMID 38964328 ↗ · PMID 38964329 ↗ |
| 分子活性 | TMPRSS2 可切割 angiotensin-converting enzyme 2（ACE2），也可在精胺酸殘基處切割 influenza A、B virus 與 coronavirus 的 spike glycoproteins。 | 含實驗來源 | 證據與來源The enzyme cleaves angiotensin-converting enzyme 2 (EC 3.4.17.23) and cleaves influenzea A and B virus and coronavirus spike glycoproteins at arginine residues. PMID 32703818 ↗ · PMID 35676539 ↗ · PMID 37990007 ↗ · PMID 38964328 ↗ |
| 交互作用 | TMPRSS2 的催化活化型會與 ACE2 互動；此描述未進一步指出兩者是否形成特定複合體。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | TMPRSS2 是單次穿膜的 type II 膜蛋白，定位於細胞膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cell membrane / Single-pass type II membrane protein PMID 20382709 ↗ · PMID 21068237 ↗ · PMID 38964328 ↗ |
| 細胞定位 | TMPRSS2 的 catalytic chain 可由切割活化，並以分泌形式存在；來源將其描述為已活化並分泌。 | 含實驗來源 | 證據與來源Transmembrane protease serine 2 catalytic chain; Secreted; Activated by cleavage and secreted PMID 20382709 ↗ |
| 調控 | TMPRSS2 在體內受雄性激素調控；此資料未進一步說明調控機制或其他影響條件。 | 含實驗來源 |
核酸與蛋白質序列
GAGTAGGCGCGAGCTAAGCAGGAGGCGGAGGCGGAGGCGG40AGGGCGAGGGGCGGGGAGCGCCGCCTGGAGCGCGGCAGGT80CATATTGAACATTCCAGATACCTATCATTACTCGATGCTG120TTGATAACAGCAAGATGGCTTTGAACTCAGGGTCACCACC160AGCTATTGGACCTTACTATGAAAACCATGGATACCAACCG200GAAAACCCCTATCCCGCACAGCCCACTGTGGTCCCCACTG240TCTACGAGGTGCATCCGGCTCAGTACTACCCGTCCCCCGT280GCCCCAGTACGCCCCGAGGGTCCTGACGCAGGCTTCCAAC320CCCGTCGTCTGCACGCAGCCCAAATCCCCATCCGGGACAG360TGTGCACCTCAAAGACTAAGAAAGCACTGTGCATCACCTT400GACCCTGGGGACCTTCCTCGTGGGAGCTGCGCTGGCCGCT440GGCCTACTCTGGAAGTTCATGGGCAGCAAGTGCTCCAACT480CTGGGATAGAGTGCGACTCCTCAGGTACCTGCATCAACCC520CTCTAACTGGTGTGATGGCGTGTCACACTGCCCCGGCGGG560GAGGACGAGAATCGGTGTGTTCGCCTCTACGGACCAAACT600TCATCCTTCAGGTGTACTCATCTCAGAGGAAGTCCTGGCA640CCCTGTGTGCCAAGACGACTGGAACGAGAACTACGGGCGG680GCGGCCTGCAGGGACATGGGCTATAAGAATAATTTTTACT720CTAGCCAAGGAATAGTGGATGACAGCGGATCCACCAGCTT760TATGAAACTGAACACAAGTGCCGGCAATGTCGATATCTAT800AAAAAACTGTACCACAGTGATGCCTGTTCTTCAAAAGCAG840TGGTTTCTTTACGCTGTATAGCCTGCGGGGTCAACTTGAA880CTCAAGCCGCCAGAGCAGGATTGTGGGCGGCGAGAGCGCG920CTCCCGGGGGCCTGGCCCTGGCAGGTCAGCCTGCACGTCC960cDNA 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。