基因總覽
TUBA4A 是蛋白質編碼基因，正式名稱為 tubulin alpha 4a，其產物屬於 tubulin 家族。tubulin 是微管的主要組成成分；微管由 alpha-tubulin 與 beta-tubulin 組成的異源二聚體構成，這些二聚體排列成細長的原絲，形成微管的基本架構。微管因此具有由多個蛋白質亞基組裝而成的中空管狀結構。TUBA4A 產物的主要角色，是作為這類微管結構的 alpha-tubulin 成分；來源未提供其與其他 tubulin 成員之間的額外差異。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000248437 ★ | 219,249,710–219,253,918 | 4 |
| ENST00000392088 | 219,249,710–219,254,608 | 4 |
| ENST00000875456 | 219,249,710–219,254,573 | 4 |
| ENST00000982780 | 219,249,710–219,254,573 | 4 |
| ENST00000982781 | 219,249,710–219,254,573 | 4 |
| ENST00001048888 | 219,249,710–219,254,573 | 4 |
| ENST00001103240 | 219,249,710–219,254,573 | 2 |
| ENST00001124009 | 219,249,710–219,253,916 | 4 |
| ENST00001144782 | 219,249,710–219,254,573 | 4 |
| ENST00001086330 | 219,250,284–219,254,573 | 4 |
| ENST00000398989 | 219,250,772–219,277,876 | 2 |
| ENST00000427737 | 219,251,113–219,277,902 | 4 |
顯示 12/15 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
Tubulin 是微管的主要構成物。微管壁由線性原絲構成，原絲則由 alpha-tubulin 與 beta-tubulin 組成的異源二聚體彼此側向排列而成。這種組裝方式使 tubulin 不只是微管的材料，也參與微管沿長度方向延伸時的結構形成。
微管生長時，結合 GTP 的 tubulin 二聚體會加入微管末端，並在該處形成具有穩定作用的帽狀區域。帽狀區域以下的 tubulin 二聚體則處於 GDP 結合狀態；此轉換與 alpha-tubulin 的 GTPase 活性有關。因此，微管末端的組裝狀態與內部較成熟區段的核苷酸結合狀態有所不同。
相關反應可概括為 GTP 與水反應生成 GDP、磷酸及氫離子。此反應描述了 GTP 水解的化學變化；就微管而言，來源指出 alpha-tubulin 的 GTPase 活性使帽狀區域以下的 tubulin 二聚體處於 GDP 結合狀態。這些資訊呈現了微管生長、末端穩定帽形成，以及 tubulin 核苷酸狀態之間的關聯，但未提供更多關於其調控條件或細胞層級後果的描述。
Promoter 與基因調控
>TUBA4A ENST00000248437 GRCh38 chr2:219253818-219254918 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 TTGGGTTAGAGACAGAAGAGACCAAGAGTCAGAATCATCCAAGATATGAGAATCTCGATTTTCTTCTTTT CTCTTCAGAGGCAACAGACATTTTGATAGCTTACAACAATGTTTCCACTATGACATCACTGTCTCCTTTT CACCCACGAAAATGTCAAGGACTCAGTGAGGTTAAGTCACTTGCTCAAGGTCACACAGGGTAGCCTGGAG GAGAATCCAGGTCCTGAGGTCCCCCGGTCAGCGCTCCCGCAGTTCTGGCAGCAGGGGAGTGGGCAGGTGC CCTCAGCGAGGGCATCATAGTGACTGCGCTGATGACAGCGCCACTGACCCGCGGGCGGCCGGCGAGCCGC GGCAGATTCCGGGGTCGGCCCCGGCAGACAGGCTGCGGGGCTCGACTCTGCGGGAGCGCCTAAGGCATTG GCAATCTGGGGCTCAGGCTGTGCAGTTCTGGGTCCTCGGCCGCCCACAGGCGTCGGCGAAAGGCTGCCGC CCCGGCCGGGGACCAGGAAGCGTCAGGCAGCTGGCAAGGGCTCCCCGGGGACGCGCCACAGCCTCACAGC CGGCCCGAGTCTCCTGGGAGGCAGGGCTGGAAGGGCAGGGGTGAAGGCCAGCTGTGGCCGCTTGGGAAGG ACCGCCTCGCCTGCTCCCGACCTAAGTCAGAACACCTGGATGACCGGTGCCTCCAGGACGCAGGTGCAGG TGAGACTCGCCCTGCCACAGCACCCTGCATCTCCGCGGAGGCCCTCGGGAGCCCAGCGTGTCTGCTCAAA ACGAGGAAAGAATGGTTAAAGCCCGAATCGCGACTCTTAATCCCAGCGGGACAGGTGAGGGACCCCCGCG CAGCTTGGGGAGGGTACCAGGCCAGGCTCCGCCCCTCGGGGGGGCCGCTTACCCTCCCGGGAGGCGTGGC CTGCGGGCCGCCCAGCCTCTAGTGGGCGAGCGGGGAACGCGGGCCCCGCCCCCCCCCCGCCTATAAGGGC GGTGCGGCACTGCAGCTAGCGCAGTTCTCACTGAGACCTGTCACCCCGACTCAACGTGAGACGCACCGCC CGGACTCACCATGGTGAGTGCGGCCCGGCCGGGGTCGCGCCTGTCCCCTAA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| TUBA4A_1 ↗ | 2:219,253,918 | 負股 | 219,253,908–219,253,967 |
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_9582N9 · promoter · 219252753–219253253 · regulatory
ENSR2_B3LHSP · enhancer · 219253254–219253907 · regulatory
ENSR2_9582NL · promoter · 219253908–219254408 · regulatory
ENSR2_53WKDZQ · CTCF_binding_site · 219253977–219253998 · regulatory
ENSR2_9582NR · promoter · 219254598–219255098 · regulatory
ENSR2_53WKF74 · CTCF_binding_site · 219255129–219255150 · regulatory
· motif · 219249298–219249308 · motif
· motif · 219249410–219249419 · motif
· motif · 219249469–219249482 · motif
· motif · 219249469–219249482 · motif
· motif · 219249557–219249567 · motif
· motif · 219249635–219249648 · motif
· motif · 219251961–219251969 · motif
· motif · 219252325–219252333 · motif
· motif · 219252693–219252706 · motif
· motif · 219252830–219252845 · motif
· motif · 219252968–219252978 · motif
· motif · 219253005–219253022 · motif
· motif · 219253083–219253092 · motif
· motif · 219253162–219253173 · motif
· motif · 219253194–219253204 · motif
· motif · 219253346–219253354 · motif
· motif · 219253355–219253365 · motif
· motif · 219253356–219253366 · motif
· motif · 219253358–219253368 · motif
· motif · 219253360–219253370 · motif
· motif · 219253425–219253432 · motif
· motif · 219253442–219253458 · motif
· motif · 219253442–219253458 · motif
· motif · 219253451–219253460 · motif
· motif · 219253451–219253460 · motif
· motif · 219253451–219253460 · motif
· motif · 219253451–219253460 · motif
· motif · 219253737–219253746 · motif
· motif · 219253895–219253908 · motif
· motif · 219253951–219253961 · motif
· motif · 219253954–219253964 · motif
· motif · 219253956–219253966 · motif
· motif · 219253979–219253995 · motif
· motif · 219254009–219254019 · motif
· motif · 219254043–219254053 · motif
· motif · 219254221–219254230 · motif
· motif · 219254249–219254258 · motif
· motif · 219254315–219254328 · motif
· motif · 219254338–219254351 · motif
· motif · 219254338–219254351 · motif
· motif · 219254376–219254389 · motif
· motif · 219254376–219254389 · motif
· motif · 219254407–219254418 · motif
· motif · 219254686–219254701 · motif
· motif · 219254788–219254801 · motif
· motif · 219254788–219254801 · motif
· motif · 219254933–219254955 · motif
· motif · 219254933–219254955 · motif
· motif · 219255030–219255043 · motif
· motif · 219255131–219255147 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：448 aa
Tubulin alpha 4a 長 448 個胺基酸，屬於 tubulin 家族。序列註解指出其第 1 至第 4 個胺基酸位置具有 MREC motif；此註解標示為相似性證據。
蛋白質三維結構
細胞內定位
TUBA4A 的定位註記為細胞質與細胞骨架。 來源未提供不同條件下的定位變化、異構型差異或定位動態。
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 5 個夥伴
- APPP05067 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CLIP1P30622 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- POC5Q8NA72 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- TBCBQ99426 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- TCP11L2Q8N4U5 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
TUBA4A 與 beta-tubulin 形成 alpha-beta 異源二聚體；二聚體可首尾相接組成沿微管壁延伸的原絲。典型微管為中空管狀結構，外徑 25 nm、內徑 15 nM，通常含 13 條原絲，但部分生物或特化細胞可有不同數目。來源另以相似性推定 TUBA4A 與 CFAP157 互作；未說明此互作是否屬於微管複合體。
疾病與遺傳關聯
影響 TUBA4A 的變異與數種疾病相關。Frontotemporal dementia and/or amyotrophic lateral sclerosis 9（FTDALS9）為常染色體顯性神經退化疾病，成年發病，可呈現額顳葉失智或肌萎縮性側索硬化，部分患者兩者皆有。Congenital myopathy 26（CMYO26）為常染色體顯性疾病，可自嬰兒期出現肢體肌無力及輕度動作發展遲緩，部分患者另有低反射、肌病性面容、高顎弓或眼肌麻痺；肌肉切片可見肌原纖維紊亂與鑲邊空泡。Spastic ataxia 11（SPAX11）為常染色體顯性進行性疾病，通常於前兩個十年發病，可有下肢痙攣、廣泛性共濟失調、構音困難、眼球運動受損及步態障礙，腦影像常見小腦萎縮。Oocyte/zygote/embryo maturation arrest 23（OZEMA23）與卵母細胞、合子或胚胎階段的成熟停滯相關，遺傳方式可為常染色體顯性或隱性。
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 | Tubulin 是微管的主要組成成分。微管由 alpha-tubulin 與 beta-tubulin 異源二聚體構成的線性原絲側向排列形成；微管生長時，結合 GTP 的 tubulin 二聚體加入末端並形成穩定帽。帽下方的二聚體處於 GDP 結合狀態，這與 alpha-tubulin 的 GTPase 活性有關。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Tubulin is the major constituent of microtubules, a cylinder consisting of laterally associated linear protofilaments composed of alpha- and beta-tubulin heterodimers. Microtubules grow by the addition of GTP-tubulin dimers to the microtubule end, where a stabilizing cap forms. Below the cap, tubulin dimers are in GDP-bound state, owing to GTPase activity of alpha-tubulin |
| 分子活性 | GTP + H2O = GDP + phosphate + H(+) | 推論支持 | |
| 交互作用 | alpha-tubulin 與 beta-tubulin 形成二聚體，異源二聚體首尾相接，組成沿微管壁縱向延伸的原絲；beta-tubulin 朝向微管正端，使微管具有結構極性。典型微管是中空且充滿水的管狀結構，外徑 25 nm、內徑 15 nM，通常有 13 條原絲，但某些生物與特化細胞可有不同數目。另有與 CFAP157 互作的相似性推定。 | 推論支持 | 證據與來源Dimer of alpha and beta chains. A typical microtubule is a hollow water-filled tube with an outer diameter of 25 nm and an inner diameter of 15 nM. Alpha-beta heterodimers associate head-to-tail to form protofilaments running lengthwise along the microtubule wall with the beta-tubulin subunit facing the microtubule plus end conferring a structural polarity. Microtubules usually have 13 protofilaments but different protofilament numbers can be found in some organisms and specialized cells. Interacts with CFAP157 (By similarity) |
| 細胞定位 | 定位註記為細胞質與細胞骨架。 | 資料庫紀錄 | |
| 疾病關聯 | 影響該基因的變異與 Frontotemporal dementia and/or amyotrophic lateral sclerosis 9（FTDALS9）相關。此病為常染色體顯性神經退化疾病，成年發病，可呈現額顳葉失智或肌萎縮性側索硬化，並涉及上、下運動神經元；部分患者兩種表現皆有。 | 含實驗來源 | 證據與來源Frontotemporal dementia and/or amyotrophic lateral sclerosis 9 FTDALS9 An autosomal dominant neurodegenerative disorder characterized by adult onset of frontotemporal dementia or amyotrophic lateral sclerosis with upper and lower neuron involvement. Some patients manifest both frontotemporal dementia and amyotrophic lateral sclerosis. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 616208 PMID 25374358 ↗ · PMID 34169147 ↗ · PMID 38884572 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響該基因的變異與常染色體顯性 Congenital myopathy 26（CMYO26）相關。此先天性肌病可自嬰兒期出現肢體肌無力與輕度動作發展遲緩，也可伴隨低反射、肌病性面容、高顎弓及部分患者的眼肌麻痺；骨骼肌切片可見肌原纖維紊亂與鑲邊空泡。 | 含實驗來源 | 證據與來源Congenital myopathy 26 CMYO26 A form of congenital myopathy, a clinically and genetically heterogeneous group of muscle disorders characterized by hypotonia and muscle weakness typically noticed at birth or during the neonatal period, and, in some cases, delayed motor development later in childhood. Specific pathological features are observed on muscle biopsy. CMYO26 is an autosomal dominant form characterized by limb muscle weakness and mild motor delay apparent from infancy, hyporeflexia, myopathic face with high-arched palate, and ophthalmoplegia in some patients. Skeletal muscle biopsy shows myopathic features with myofibrillar disorganization and rimmed vacuoles. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 621225 PMID 38413182 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響該基因的變異與常染色體顯性、進行性的 Spastic ataxia 11（SPAX11）相關，發病年齡通常在生命最初兩個十年。疾病可表現為下肢痙攣及廣泛性共濟失調，並伴隨構音困難、眼球運動受損和步態障礙；腦部影像常見小腦萎縮。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spastic ataxia 11, autosomal dominant SPAX11 A form of spastic ataxia, a heterogeneous group of progressive neurodegenerative disorders characterized by lower-limb spasticity and generalized ataxia with dysarthria, impaired ocular movements, and gait disturbance. SPAX11 is an autosomal dominant, progressive form with age at onset usually in the first 2 decades. Brain imaging often shows cerebellar atrophy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 621226 PMID 37418012 ↗ · PMID 38884572 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響該基因的變異與女性不孕症 Oocyte/zygote/embryo maturation arrest 23（OZEMA23）相關，特徵為卵母細胞、合子或胚胎階段的成熟停滯。其遺傳方式可為常染色體顯性或常染色體隱性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Oocyte/zygote/embryo maturation arrest 23 OZEMA23 A female infertility disorder characterized by oocyte maturation arrest at the oocyte, zygote, or embryo stage. Inheritance can be autosomal dominant or autosomal recessive. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 621231 PMID 37024973 ↗ · PMID 39209701 ↗ · PMID 39872894 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GCAGTTCTCACTGAGACCTGTCACCCCGACTCAACGTGAG40ACGCACCGCCCGGACTCACCATGCGTGAATGCATCTCAGT80CCACGTGGGGCAGGCAGGTGTCCAGATGGGCAATGCCTGC120TGGGAGCTCTATTGCTTGGAACATGGGATTCAGCCTGATG160GGCAGATGCCCAGTGACAAGACCATTGGTGGAGGGGACGA200CTCCTTCACCACCTTCTTCTGTGAAACTGGTGCTGGAAAA240CACGTACCCCGGGCAGTTTTTGTGGATCTGGAGCCTACGG280TCATTGATGAGATCCGAAATGGCCCATACCGACAGCTCTT320CCACCCAGAGCAGCTCATCACTGGGAAAGAGGATGCTGCC360AACAACTATGCCCGTGGTCACTATACCATTGGCAAGGAGA400TCATTGACCCAGTGCTGGATCGGATCCGCAAGCTGTCTGA440CCAGTGCACAGGACTTCAGGGCTTCCTGGTGTTCCACAGC480TTTGGTGGGGGCACTGGCTCTGGCTTCACCTCACTCCTGA520TGGAGCGGCTCTCTGTTGACTATGGCAAGAAATCCAAGCT560GGAATTCTCCATCTACCCAGCCCCCCAGGTGTCTACAGCC600GTGGTCGAGCCCTACAACTCTATCCTGACCACCCACACCA640CCCTGGAGCACTCAGACTGTGCCTTCATGGTGGACAACGA680AGCAATCTATGACATCTGCCGCCGCAACCTAGACATCGAG720CGCCCAACCTACACCAACCTCAATCGCCTCATTAGCCAAA760TTGTCTCCTCCATCACAGCTTCTCTGCGCTTTGACGGGGC800CCTCAATGTGGACCTGACAGAGTTCCAGACCAACCTGGTG840CCCTACCCTCGCATCCACTTCCCCCTGGCCACCTATGCAC880CAGTCATCTCTGCAGAAAAGGCATACCACGAGCAGCTGTC920GGTGGCAGAGATCACCAATGCCTGCTTTGAGCCTGCCAAC960cDNA 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。