基因總覽
TPO 的正式名稱為 thyroid peroxidase,是一種蛋白質編碼基因,其產物屬於 peroxidase family 的 XPO subfamily。此蛋白質為單次穿膜的第一型膜蛋白,具有長段胞外區域,並帶有 Sushi domain 與 EGF-like calcium-binding domain。它與甲狀腺激素生成相關,主要角色是作用於 thyroglobulin 中的酪胺酸,促成 T(3) 與 T(4) 的形成;具體化學步驟見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000329066 ★ | 1,413,463–1,543,673 | 17 |
| ENST00000898234 | 1,373,933–1,543,673 | 17 |
| ENST00000898235 | 1,373,933–1,543,673 | 21 |
| ENST00000898236 | 1,373,933–1,543,673 | 18 |
| ENST00000961833 | 1,373,933–1,543,673 | 19 |
| ENST00000961834 | 1,373,933–1,543,673 | 22 |
| ENST00000961835 | 1,373,933–1,543,673 | 17 |
| ENST00000961836 | 1,373,933–1,543,673 | 18 |
| ENST00000961837 | 1,373,933–1,543,673 | 18 |
| ENST00000898237 | 1,412,271–1,543,673 | 17 |
| ENST00000382269 | 1,413,461–1,439,402 | 6 |
| ENST00000382201 | 1,413,461–1,543,673 | 16 |
顯示 12/23 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
TPO 參與甲狀腺激素生合成,作用於 thyroglobulin 上具有產生激素潛能的酪胺酸,促使其碘化並進一步偶聯,形成 T(3) 與 T(4)。這些反應將碘納入 thyroglobulin 結合的有機分子,並經由酪胺酸殘基之間的偶聯形成甲狀腺激素。
反應包括碘離子在 H2O2 參與下轉為碘,接著使 thyroglobulin 上的酪胺酸依序形成 3-碘酪胺酸與 3,5-二碘酪胺酸。這些碘化中間產物再進行偶聯:兩個 3,5-二碘酪胺酸可形成 thyroxine(T(4)),而 3-碘酪胺酸與 3,5-二碘酪胺酸偶聯則形成 triiodothyronine(T(3))。來源所列反應式亦顯示,偶聯過程伴隨 thyroglobulin 上 dehydroalanine 的生成。
TPO 每個異源二聚體結合一個 Ca(2+) 離子,並共價結合一個 heme b(iron(II)-protoporphyrin IX)基團。這些結合特性是來源所述的分子特徵;來源未進一步說明它們各自如何影響上述反應。上述功能與反應步驟的證據標示為相似性證據,因此不應視為此資料已直接呈現的實驗驗證。
Promoter 與基因調控
>TPO ENST00000329066 GRCh38 chr2:1412463-1413563 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 GAGCTTGTCTAACTCATTTGTTATCTTCACCCATTTGAGGGGTGAGTGATGAGGATTGAGGGGAGAATGT TAAAGGCAAATCATCACATTCTTGGGCTTCAGAACATCTTCTAACAAAGATTAATGTTCTGAAGCCTTTG CATCGTGTTTTAGCATTTGGTTTCAAATTACCTAGAGGAAGCATCAGTCACATTTGGAGAAGGGAAAGAA AAGGAGAAAGATGAAGATGATTTTCACAAACTAGAAACCCATAGGACTTCCGGGGGCATGAAGAGGCTCC AAGTCTCAGGAGCAGGTCATTGAAGATGTGTTATTTTATCATTTTCATGATGAGATACAGCCTGAAAGCA GATCACCCATGAAAACATGTCATCTCCCAGTGTTCGGAATGCAGTCATGGTGACCTTCCTACAGAACATC TCTGTCTTTGTGGGGACTCTTTTGATGGGTGCATGATGAGGATTGAGGGGAGAATGCATGCTGGTGAACA CACACTGAACTGTGCTCATTTTTCACCTCAACAAATTGGAAAAAAGTGTACTTTATTCACCTCTTAGTGA TAAGAAAACTAGGGGCTTGGGGACAGGAAGCAAAAGGCTCAGAGTTGTAGAGCGAGTCATCGGTGGGCCT GGGAGCTGCACCCAACCCAATCCTCGGAAGATTAACAGCCCCTTTTTCACAGGGTATTTAACTGTGAAAG TAAGAGGGAGGAAAATGCAAGTGTCACAAGTCTGGATTTAGTTGGTTTATTCTTTCTCCCTGTATAATTT TTCCCCTCTTCTTCCTAACTCATTCGGCCAGAGGCTGGACTGCATGTGGACCCCGATGACATGGCACTTT GTTTCTGACCAGTCAGGACACACAAGAGGCCCGGCGCAAACACAACAAAGCCCGCAGACATTCTGTCCCC ACGAAGAACGGACGCCACTCGACTTCCTAGCATCTTGACGGGCTATCCAAGCGCGGAGTCAGTTTATAAG GTGGGTAACCAAGTCCCTGGAAGGCAATTAAGGCGCCCATTTCAGAAGAGTTACAGCCGTGAAAATTACT CAGCAGTGCAGTTGGCTGAGAAGAGGAAAAAAGGTCAGGTTGTAAAGCTTT
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TPO_1 ↗ | 2:1,374,098 | 正股 | 1,374,049–1,374,108 |
| TPO_2 ↗ | 2:1,413,463 | 正股 | 1,413,414–1,413,473 |
| TPO_3 ↗ | 2:1,414,406 | 正股 | 1,414,357–1,414,416 |
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
ENSR2_5BZJW · CTCF_binding_site · 1414557–1414578 · regulatory
ENSR2_B9L4 · enhancer · 1417160–1418005 · regulatory
· motif · 1414559–1414575 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:933 aa
TPO 蛋白質長 933 個胺基酸,具有 1–18 的訊號胜肽;19–846 位於胞外,847–871 為螺旋型穿膜區,872–933 位於細胞質側。胞外區包含 Sushi domain(740–795)及 EGF-like calcium-binding domain(796–839)。細胞質尾端 881–933 被註記為無序區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
TPO 為單次穿膜的第一型膜蛋白。 來源另標示 Isoform 3 位於細胞表面;此定位資訊特指該異構型,不宜直接推及其他異構型。
未繪示構造:Membrane;Cell surface。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。
來源記載 TPO 與 DUOX1、DUOX2 及 CYBA 互作,但未在此資料中說明互作是否代表直接結合、共同組成特定複合體,或其功能影響。
疾病與遺傳關聯
TPO 與甲狀腺功能失調性生合成症 2A(TDH2A)相關。此病症涉及累積的碘化物無法正常轉為有機結合碘,碘有機化缺陷可為部分或完全;來源指出影響 TPO 基因的變異可造成此病。另有資料稱,thyroperoxidase mRNA 的可變剪接可能導致 Graves' disease。
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 | TPO 參與 thyroglobulin 上具有產生激素潛能的酪胺酸碘化與偶聯,這些反應可生成甲狀腺激素 T(3) 和 T(4)。 | 推論支持 | 證據與來源Iodination and coupling of the hormonogenic tyrosines in thyroglobulin to yield the thyroid hormones T(3) and T(4) |
| 分子活性 | 2 iodide + H2O2 + 2 H(+) = diiodine + 2 H2O | 推論支持 | |
| 分子活性 | [thyroglobulin]-L-tyrosine + iodide + H2O2 + H(+) = [thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + 2 H2O | 推論支持 | 證據與來源[thyroglobulin]-L-tyrosine + iodide + H2O2 + H(+) = [thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + 2 H2O |
| 分子活性 | [thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + iodide + H2O2 + H(+) = [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + 2 H2O | 推論支持 | 證據與來源[thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + iodide + H2O2 + H(+) = [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + 2 H2O |
| 分子活性 | 2 [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + H2O2 = [thyroglobulin]-L-thyroxine + [thyroglobulin]-dehydroalanine + 2 H2O | 推論支持 | 證據與來源2 [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + H2O2 = [thyroglobulin]-L-thyroxine + [thyroglobulin]-dehydroalanine + 2 H2O |
| 分子活性 | [thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + H2O2 = [thyroglobulin]-3,3',5-triiodo-L-thyronine + [thyroglobulin]-dehydroalanine + 2 H2O | 推論支持 | 證據與來源[thyroglobulin]-3-iodo-L-tyrosine + [thyroglobulin]-3,5-diiodo-L-tyrosine + H2O2 = [thyroglobulin]-3,3',5-triiodo-L-thyronine + [thyroglobulin]-dehydroalanine + 2 H2O |
| 分子活性 | TPO 的異源二聚體每個結合一個 Ca(2+) 離子;此項註記指出結合數量與異源二聚體的關係,未提供額外的反應條件或功能效果。 | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | TPO 的異源二聚體每個共價結合一個 heme b 基團,其化學名稱為 iron(II)-protoporphyrin IX;資料未進一步描述此結合的作用。 | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | TPO 被歸入激素生合成及甲狀腺激素生合成相關功能;這筆註記概述其功能類別,未列出額外的反應步驟或條件。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | TPO 與 DUOX1、DUOX2 及 CYBA 有互作關係。此註記未進一步界定互作是否為直接結合,也未說明它們是否組成複合體或互作所造成的功能結果。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | TPO 被註記為膜蛋白,屬於單次穿膜的第一型膜蛋白;這項定位描述未提供其他異構型或定位改變條件的資訊。 | 資料庫紀錄 | |
| 細胞定位 | Isoform 3 的定位被記為細胞表面;此資訊限於該異構型,來源沒有在此註記中說明其他異構型的細胞定位或改變條件。 | 資料庫紀錄 | |
| 疾病關聯 | 資料指出 thyroperoxidase mRNA 的可變剪接可能導致 Graves' disease。此敘述保留「可能」的因果表述,未提供剪接形式、發生條件或其他機制細節。 | 資料庫紀錄 | |
| 疾病關聯 | 甲狀腺功能失調性生合成症 2A(TDH2A)涉及累積碘化物無法正常轉為有機結合碘,碘有機化缺陷可部分或完全。來源指出影響 TPO 基因的變異可造成此病症。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thyroid dyshormonogenesis 2A TDH2A A disorder due to defective conversion of accumulated iodide to organically bound iodine. The iodide organification defect can be partial or complete. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 274500 PMID 10084596 ↗ · PMID 10468986 ↗ · PMID 11061528 ↗ · PMID 11415848 ↗ · PMID 11874711 ↗ · PMID 11916616 ↗ · PMID 12213873 ↗ · PMID 12490071 ↗ · PMID 12843174 ↗ · PMID 12864797 ↗ · PMID 12938097 ↗ · PMID 16284446 ↗ · PMID 16684826 ↗ · PMID 27305979 ↗ · PMID 7550241 ↗ · PMID 9024270 ↗ · PMID 9924196 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AAGGCAATTAAGGCGCCCATTTCAGAAGAGTTACAGCCGT40GAAAATTACTCAGCAGTGCAGTTGGCTGAGAAGAGGAAAA80AAGAATGAGAGCGCTCGCTGTGCTGTCTGTCACGCTGGTT120ATGGCCTGCACAGAAGCCTTCTTCCCCTTCATCTCGAGAG160GGAAAGAACTCCTTTGGGGAAAGCCTGAGGAGTCTCGTGT200CTCTAGCGTCTTGGAGGAAAGCAAGCGCCTGGTGGACACC240GCCATGTACGCCACGATGCAGAGAAACCTCAAGAAAAGAG280GAATCCTTTCTCCAGCTCAGCTTCTGTCTTTTTCCAAACT320TCCTGAGCCAACAAGCGGAGTGATTGCCCGAGCAGCAGAG360ATAATGGAAACATCAATACAAGCGATGAAAAGAAAAGTCA400ACCTGAAAACTCAACAATCACAGCATCCAACGGATGCTTT440ATCAGAAGATCTGCTGAGCATCATTGCAAACATGTCTGGA480TGTCTCCCTTACATGCTGCCCCCAAAATGCCCAAACACTT520GCCTGGCGAACAAATACAGGCCCATCACAGGAGCTTGCAA560CAACAGAGACCACCCCAGATGGGGCGCCTCCAACACGGCC600CTGGCACGATGGCTCCCTCCAGTCTATGAGGACGGCTTCA640GTCAGCCCCGAGGCTGGAACCCCGGCTTCTTGTACAACGG680GTTCCCACTGCCCCCGGTCCGGGAGGTGACAAGACATGTC720ATTCAAGTTTCAAATGAGGTTGTCACAGATGATGACCGCT760ATTCTGACCTCCTGATGGCATGGGGACAATACATCGACCA800CGACATCGCGTTCACACCACAGAGCACCAGCAAAGCTGCC840TTCGGGGGAGGGGCTGACTGCCAGATGACTTGTGAGAACC880AAAACCCATGTTTTCCCATACAACTCCCGGAGGAGGCCCG920GCCGGCCGCGGGCACCGCCTGTCTGCCCTTCTACCGCTCT960cDNA 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。