基因總覽
UBA1 是位於 X 染色體的蛋白質編碼基因，產物 ubiquitin like modifier activating enzyme 1 屬於 ubiquitin-activating E1 家族。此酵素參與泛素化途徑的起始，將泛素活化後交由後續反應使用，使細胞蛋白質能被標記，進而進入 ubiquitin-proteasome system。蛋白質全長為 1,058 個胺基酸，序列包含兩段重複區域，另有一段 N 端無序區及核定位訊號。這些特徵描述其家族歸屬、長度與序列組織；其催化步驟及在細胞中的功能詳述於下方。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000335972 ★ | 47,193,829–47,215,128 | 26 |
| ENST00000377351 | 47,190,713–47,215,173 | 26 |
| ENST00000880172 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000880173 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000880174 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000880175 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000940362 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000940363 | 47,190,713–47,215,173 | 26 |
| ENST00000940364 | 47,190,713–47,215,173 | 26 |
| ENST00000940365 | 47,190,713–47,215,173 | 24 |
| ENST00000940367 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
| ENST00000940369 | 47,190,713–47,215,173 | 27 |
顯示 12/82 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
UBA1 催化泛素與細胞蛋白質接合的第一步，使蛋白質得以被標記並經由 ubiquitin-proteasome system 降解。反應中，UBA1 使用 ATP 活化泛素：先將 ATP 的腺苷酸基團接到泛素 C 端的甘胺酸殘基，形成腺苷酸化的中間狀態；接著泛素轉接至 UBA1 的半胱胺酸側鏈，形成泛素與酵素之間的硫酯鍵，同時釋出 AMP。反應式亦包括焦磷酸的生成。這項活化步驟使泛素進入後續接合反應，並構成蛋白質泛素化的起點。
除了蛋白質修飾，UBA1 也與 DNA 損傷反應相關。來源指出，它對輻射誘發焦點的形成、及時進行 DNA 修復，以及細胞對複製壓力的反應是必要的；在 DNA 損傷位置，UBA1 促進 TP53BP1 與 BRCA1 的募集。這些敘述將其泛素活化功能與 DNA 損傷位置的蛋白質募集及修復過程連結，但未進一步說明各作用之間的分子步驟。
Promoter 與基因調控
>UBA1 ENST00000335972 GRCh38 chrX:47192829-47193929 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 GATCCACCCGCCTCGGCCTCCTAAAGTGCTGGGATTACAGGCGTCATCTGATTTTCATAATAACACATTA CTATCCTCATTTTACAGTTGTGGAAACTGAGGCACCTGCCAAAGACATGTAGTGAGTTTGGGTTTGATTG GACCAAGGCAGCCCTTGTTCCTGAGGCGGGGAGAATGGAGGGAGGCGTGGAGAGGGGAGGTGGGGGCAGG GAGTACACGTCCCCTGGGTTTTCTGGTGGCACTGCAGTGACATCTTTCATTATTCATGAACAGGAAGGCG TGCTCACTTTGCCTTGGCTATAGCATCGTAATCCCTATTTGCTGGGCAGGGCAGTCTTGGGTGTTTCTTC GCCTTATGCATAATTCATAAATTGGGTGGAACCTTTCTTGACCTCTCTGAGTTTCCAGGTTGAGCTACTG CAGCAGCATAATTCATTATTCAGGACCTGGGAGAGTGTGTTTTCCCTGCAGCAGCCCCATTTCCCTGCTT ACAGTGTATTAGATGCAGCAATAGGCGGGCGTGCCCCTTTTATTCCAACCCACTGGGCCTCATGCATTAT TCATGAGTAAGTTGTGGCCTGGGTCTCCTTGGCTTCCGGGCCCCTGCAAGATCATCATTATTCATGAATG GGGGTGTGTGGCTTCCATGTTTTAACATCTGCTTTCTGGTTGCTGGTTGTTAGTCTACCAACCACTCAAC TTCATGCATAACTTATAATCAGGAAGCATGGCCTTAACGGTTTTTCTTCGCTTCCTTGACAGCCTGGCTG CAACAATTCATTCATTAGTCGCATTCCATGAGGCGTGGCCTCTGTTTTACCTGTTTTCGTTGTTACTGCC ACAATGTCCACCAGGTGGTGCTGTTCCACTTCTAACCGAATGAATCGCAACCGAGTAGGGAACTTTATGC ATGATTCATAAGTAGGCGCGGCCCGCTTGCATCCGGGTTTCTGGGGGTGGGGCCCAAGGTTTTGTTCCGG CCCCAGGCTCAGCGTCCGCCATCTTGTGTCGGCGGCTCGGCTGTAAGGAGGTGGCAGGGACAACCACAAC CACAACGGCCGGGGGAGGAGAAGGCGGCAGCGGCGATTCTAGGCGGCCCAG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| UBA1_2 ↗ | X:47,190,847 | 正股 | 47,190,798–47,190,857 |
| UBE1_1 ↗ | X:47,193,705 | 正股 | 47,193,656–47,193,715 |
| UBA1_1 ↗ | X:47,193,829 | 正股 | 47,193,780–47,193,839 |
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
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1058 aa
Ubiquitin like modifier activating enzyme 1 全長 1,058 個胺基酸，屬於 ubiquitin-activating E1 家族。其序列註解包括兩段重複區域（第 63–199 與 459–611 位）、第 1–47 位的無序區，以及第 5–11 位的核定位訊號；第 63–611 位另概括標示為兩個近似重複區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
UBA1 曾被定位於細胞質、粒線體及細胞核。 不同異構型的定位有所差異：Isoform 1 位於細胞核，Isoform 2 位於細胞質。
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 7 個夥伴
- GANQ9H2C0 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HTTP42858 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- OTUB1Q96FW1 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- TRAF4Q9BUZ4 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- UBE2IP63279 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- WWP2O00308 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- Q76353Q76353 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
UBA1 以單體形式存在，此項描述為相似性推定。另有資料指出 UBA1 與 GAN 互作，並標示互作涉及 GAN 的 BTB domain；來源未進一步說明此互作的功能後果。
疾病與遺傳關聯
UBA1 變異與 X-linked spinal muscular atrophy 2（SMAX2）及 VEXAS syndrome 有關；來源將兩者描述為由影響該基因的變異所致。SMAX2 為致死性嬰兒型脊髓性肌肉萎縮症，特徵包括脊髓前角細胞退化、對稱性肌無力與萎縮，也可見肌張力低下、反射消失及多發性先天攣縮。VEXAS 是晚年發病的體細胞突變相關發炎症候群，僅見於男性。其患者反覆出現影響 Isoform 2 起始甲硫胺酸的體細胞變異，造成 Isoform 2 缺失，並由下游 Met-67 產生酵素活性大幅降低的較短異構型。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | UBA1 催化泛素接合的起始步驟，先以 ATP 腺苷酸化泛素 C 端甘胺酸，再將其接至酵素半胱胺酸側鏈，形成硫酯鍵並釋出 AMP。此酵素亦參與輻射誘發焦點形成、及時 DNA 修復與複製壓力反應，並促進 TP53BP1 和 BRCA1 募集至 DNA 損傷位置。 | 含實驗來源 | 證據與來源Catalyzes the first step in ubiquitin conjugation to mark cellular proteins for degradation through the ubiquitin-proteasome system. Activates ubiquitin by first adenylating its C-terminal glycine residue with ATP, and thereafter linking this residue to the side chain of a cysteine residue in E1, yielding a ubiquitin-E1 thioester and free AMP. Essential for the formation of radiation-induced foci, timely DNA repair and for response to replication stress. Promotes the recruitment of TP53BP1 and BRCA1 at DNA damage sites PMID 1447181 ↗ · PMID 1606621 ↗ · PMID 22456334 ↗ · PMID 33108101 ↗ |
| 分子活性 | ATP + ubiquitin + [E1 ubiquitin-activating enzyme]-L-cysteine = AMP + diphosphate + S-ubiquitinyl-[E1 ubiquitin-activating enzyme]-L-cysteine. | 推論支持 | 證據與來源ATP + ubiquitin + [E1 ubiquitin-activating enzyme]-L-cysteine = AMP + diphosphate + S-ubiquitinyl-[E1 ubiquitin-activating enzyme]-L-cysteine. PMID 1447181 ↗ |
| 分子活性 | UBA1 的相關酵素活性涉及蛋白質修飾，具體包括蛋白質泛素化。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | UBA1 被描述為單體，此項組態依相似性推定；另有資料記載它透過 GAN 的 BTB domain 與 GAN 互作。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | UBA1 的定位資料列出細胞質、粒線體與細胞核。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | UBA1 的 Isoform 1 定位於細胞核。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | UBA1 的 Isoform 2 定位於細胞質。 | 含實驗來源 | |
| 疾病關聯 | 影響 UBA1 的變異會造成 X-linked spinal muscular atrophy 2（SMAX2），屬致死性嬰兒型脊髓性肌肉萎縮症。其特徵包括脊髓前角細胞退化、對稱性肌無力與萎縮，並可出現肌張力低下、反射消失及多發性先天攣縮。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spinal muscular atrophy X-linked 2 SMAX2 A lethal infantile form of spinal muscular atrophy, a neuromuscular disorder characterized by degeneration of the anterior horn cells of the spinal cord, leading to symmetrical muscle weakness and atrophy. Clinical features include hypotonia, areflexia, and multiple congenital contractures. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 301830 PMID 18179898 ↗ · PMID 23518311 ↗ |
| 疾病關聯 | VEXAS syndrome 是晚年發病、偶可致死且治療反應不佳的發炎症候群，僅影響男性，並與新生體細胞突變相關。影響 Isoform 2 起始甲硫胺酸的變異反覆見於患者，會使 Isoform 2 缺失，並由下游 Met-67 產生酵素活性大幅降低的較短異構型。 | 含實驗來源 | 證據與來源VEXAS syndrome VEXAS A sporadic, often fatal, treatment-refractory inflammatory syndrome that develops in late adulthood. Clinical features include fevers, cytopenias, characteristic vacuoles in myeloid and erythroid precursor cells, dysplastic bone marrow, neutrophilic cutaneous and pulmonary inflammation, chondritis, and vasculitis. The disease affects only males and is associated with de novo somatic mutations. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry. Somatic variants affecting the initiator methionine of isoform 2 are recurrently found in VEXAS patients. These variants cause loss of isoform 2 and production of a shorter isoform with strongly reduced enzymatic activity from a downstream methionine (Met-67) MIM: 301054 PMID 33108101 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ATCTTGTGTCGGCGGCTCGGCTGTAAGGAGGTGGCAGGGA40CAACCACAACCACAACGGCCGGGGGAGGAGAAGGCGGCAG80CGGCGATTCTAGGCGGCCCAGGCGGCGGGGAGGAGGAGAA120GGAGGAGGGTGGCGGCCGGGCTTGGCTTCGGCTCCTTGAG160GAGTTGGCGGCGGCGCGACCCGGGGAACCGGCATTGATGT200CCAGCTCGCCGCTGTCCAAGAAACGTCGCGTGTCCGGGCC240TGATCCAAAGCCGGGTTCTAACTGCTCCCCTGCCCAGTCC280GTGTTGTCCGAAGTGCCCTCGGTGCCAACCAACGGAATGG320CCAAGAACGGCAGTGAAGCAGACATAGACGAGGGCCTTTA360CTCCCGGCAGCTGTATGTGTTGGGCCATGAGGCAATGAAG400CGGCTCCAGACATCCAGTGTCCTGGTATCAGGCCTGCGGG440GCCTGGGCGTGGAGATCGCTAAGAACATCATCCTTGGTGG480GGTCAAGGCTGTTACCCTACATGACCAGGGCACTGCCCAG520TGGGCTGATCTTTCCTCCCAGTTCTACCTGCGGGAGGAGG560ACATCGGTAAAAACCGGGCCGAGGTATCACAGCCCCGCCT600CGCTGAGCTCAACAGCTATGTGCCTGTCACTGCCTACACT640GGACCCCTCGTTGAGGACTTCCTTAGTGGTTTCCAGGTGG680TGGTGCTCACCAACACCCCCCTGGAGGACCAGCTGCGAGT720GGGTGAGTTCTGTCACAACCGTGGCATCAAGCTGGTGGTG760GCAGACACGCGGGGCCTGTTTGGGCAGCTCTTCTGTGACT800TTGGAGAGGAAATGATCCTCACAGATTCCAATGGGGAGCA840GCCACTCAGTGCTATGGTTTCTATGGTTACCAAGGACAAC880CCCGGTGTGGTTACCTGCCTGGATGAGGCCCGACACGGGT920TTGAGAGCGGGGACTTTGTCTCCTTTTCAGAAGTACAGGG960cDNA 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。