基因總覽
UBQLN2 是位於 X 染色體的蛋白質編碼基因,產物為 ubiquilin 2,屬於 ubiquilin 家族。來源資料指出,此蛋白參與細胞內多種蛋白質處理與降解途徑,涵蓋 ubiquitin-proteasome system(UPS)、自噬及內質網相關蛋白質降解(ERAD),並與受體內吞調節相關。其蛋白質序列具有 ubiquitin-like domain 與 UBA domain,另含多個 STI1 domain;這些結構區域構成辨識蛋白質標記及參與蛋白質處理過程的特徵。以下功能段落進一步說明來源所述的分子作用方式。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000338222 ★ | 56,563,627–56,567,868 | 1 |
顯示 1/1 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
ubiquilin 2 參與調節數種蛋白質降解途徑,包括 ubiquitin-proteasome system(UPS)、自噬,以及內質網相關蛋白質降解(ERAD)。在 UPS 中,它可協助將錯誤摺疊或累積的蛋白質導向蛋白酶體:UBA domain 結合目標蛋白上的多聚泛素鏈,而 ubiquitin-like domain 則與蛋白酶體次單元互動。這種雙向連結使帶有泛素標記的蛋白質得以被送往蛋白酶體降解。
在 ERAD 過程中,ubiquilin 2 會與定位於內質網的 FAF2/UBXD8 和 HERPUD1 互動,並可能連接帶有多聚泛素的 ERAD 受質與蛋白酶體。來源將其描述為可能形成此類連結,並未將這項作用表述為已完全確立的機制。
它也參與巨自噬及自噬體形成的調節。來源指出,ubiquilin 2 是自噬相關蛋白 LC3 從細胞質型 LC3-I 成熟為膜結合型 LC3-II 所需的因子;此外,它可能透過促進自噬體與溶酶體融合,協助自噬體成熟為自噬溶酶體。前述成熟與融合作用有助於說明它如何參與自噬流程,但來源對融合的描述保留可能性。
除蛋白質降解與自噬外,ubiquilin 2 會負向調節 AVPR2 和 ADRB2 這兩種 G 蛋白偶聯受體的內吞。它特異性降低受體-arrestin 複合體聚集到網格蛋白包被小窩的速率,因而影響受體進入內吞途徑的過程。這些作用顯示 ubiquilin 2 涉及蛋白質品質控制與受體運輸等不同細胞流程。
Promoter 與基因調控
>UBQLN2 ENST00000338222 GRCh38 chrX:56562627-56563727 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 TGTAACTGTACAGAAATATACAAAGGCATAATTGAAAATACTCTGTGATTTCCCTATAACTACAGTTTAT TTCATGTATACCTTTAAAGACACTCTATATTTTCTTGTATGGTAATATGATAATGTGCTCAACTAATCTC ATGTAAACAGATAGTTAATATATTTAAATAACATTTTAAAATGCTACAATGTATATACATTTTATACATA AATATTTTTGCATCCTCATCCGATTATTAGGCGAAGTGTCTAGGTTAGGCATTTCTAAATAAAGGTGGAA ACATTCAAAATGCTGATATATATTTTCAAATTGCCCTATGGTTGTAACAATTCACACTTCAGCTAGCCTG AGAGGGCATTTTTTAGGGTCCCTGTCAACAAGAAGGTTTACCATTATTTTTTTCCCTGCCAATATGATAA GCCAAAAGTAGAATTTTATTGTTTTAACTTGATTTCTTTTTATTAGTAGTGAAATTAATCATCCTTTTTT AATGTCTATTGGCCATTTGCACTCCTTTTGTAAAATGCACGCTCCTGCTCTGTCTTCTTCCCTTCCCCTA CTGGAGGTGTTCCTCTTTTCTTTTTGCTTTGTCAGAGTTCTTTATTATTCATTTTTCGTCTTATACGTGG GATCTGTTCGATTCAGGCTTTCACCCTTTTACTGCCTTACAGATTGCTAATATACATTCTCCATTGGTCT TTTAATGTCGTTTACAGAAGCTGACTCTCTACCGCCTCCTTCTCTCCGTCTCACCCTCTCTGCCTCGCCT GCTCTGTACTGTTCTGTTCTCTTCTCTCTCTCCCTTTGTTTCTCTCTCTCCCTTTTTTCTTTTCAGTGCA GAAGTTTTTAATTTTGACCGAGCCAAATCTATCAATCTAGGCCTGGCGCCGCGTCAGCAGAGGGGGCGGG GAGGCGAGCGCGGAACTGGGGGAGGGGAAGGGGCGGGGATCAGCAGGCGGAGCGGCTGCCAGAGTTGCTG GGAGTGCGCGCGGTCGGATCACAAGGCGGCGGCGGAGGAGGCCCAGAGACCGGAGCGCGGAGACCTCAGC CAGCGGCCTACGCCCAGGCCTTTCTCCACCGGAGGACCAGGGAACCGCAGT
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 0 筆
封存資料的查詢區間內未找到名稱與股向相符的紀錄;不代表此基因沒有 promoter。
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
ENSRX_9SG6P · promoter · 56563137–56563637 · regulatory
ENSRX_5HB7SM · CTCF_binding_site · 56563621–56563642 · regulatory
ENSRX_9SG73 · promoter · 56564268–56564768 · regulatory
· motif · 56563275–56563297 · motif
· motif · 56563512–56563526 · motif
· motif · 56563512–56563526 · motif
· motif · 56563623–56563639 · motif
· motif · 56563658–56563675 · motif
· motif · 56563867–56563877 · motif
· motif · 56567157–56567168 · motif
· motif · 56568011–56568020 · motif
· motif · 56568011–56568020 · motif
UBQLN2 在有絲分裂細胞中,從中期至末期呈高表現;非有絲分裂細胞中的表現量則很低。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:624 aa
ubiquilin 2 長 624 個胺基酸。蛋白質含 ubiquitin-like domain(第 33–107 位)、四個 STI1 domain,以及位於 C 端的 UBA domain(第 581–621 位)。序列另有第 491–526 位的 12 組 P-X-X 三胺基酸串聯重複;多段區域被註記為無序區。
蛋白質三維結構
細胞內定位
ubiquilin 2 位於細胞質、細胞核、膜及自噬體等細胞質囊泡,並與部分蛋白酶體共定位;這些蛋白酶體與細胞骨架相關,或游離於細胞質中。 有絲分裂細胞中,ubiquilin 2 也與纖維結構相關。
深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。
未繪示構造:Membrane。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。
更多交互作用夥伴 · 已取得 245 個夥伴
- ABI2Q9NYB9-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
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- C1QL4Q86Z23 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C1QTNF2Q9BXJ5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C1QTNF4Q9BXJ3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- C6orf15Q6UXA7 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
ubiquilin 2 可形成同源二聚體,也能與 UBQLN1 形成異源二聚體;來源另指出它與 UBQLN1 及 MAP1LC3A/B/C 同處一複合體。已列出的結合或互作對象包括 UBE3A、BTRC、19S 蛋白酶體次單元、C9orf72、HNRNPA1、HNRNPU、EPS15、EPN1、EPN2、HERPUD1、RAD23A、TARDBP、UBQLN4 及 FAF2。與 FAF2 的互作涉及 ubiquilin 2 的 C 端及 FAF2 的 N 端。CD47 的結合則標示為依相似性推定。
疾病與遺傳關聯
UBQLN2 的變異可造成 ALS15(第 15 型肌萎縮性側索硬化症),患者可能合併額顳葉失智症。此神經退化疾病影響腦部上運動神經元,以及腦幹與脊髓的下運動神經元,可能導致致命性癱瘓;來源並指出通常沒有感覺異常。病理特徵包括皮質脊髓束蒼白、存活運動神經元內的泛素陽性包涵體及病理性聚集物。肌萎縮性側索硬化症的成因可能涉及遺傳與環境因素;約 5–10% 病例為遺傳。
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 · 5 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | ubiquilin 2 參與 UPS、自噬及 ERAD 等蛋白質降解途徑;它藉 UBA domain 結合多聚泛素鏈、以 ubiquitin-like domain 連結蛋白酶體,並可能連接 ERAD 受質與蛋白酶體。它也參與 LC3-I 成熟為 LC3-II及自噬體形成,可能促進自噬體與溶酶體融合;此外會降低 AVPR2、ADRB2 受體-arrestin 複合體聚集於網格蛋白包被小窩的速率。 | 含實驗來源 | 證據與來源Plays an important role in the regulation of different protein degradation mechanisms and pathways including ubiquitin-proteasome system (UPS), autophagy and the endoplasmic reticulum-associated protein degradation (ERAD) pathway. Mediates the proteasomal targeting of misfolded or accumulated proteins for degradation by binding (via UBA domain) to their polyubiquitin chains and by interacting (via ubiquitin-like domain) with the subunits of the proteasome. Plays a role in the ERAD pathway via its interaction with ER-localized proteins FAF2/UBXD8 and HERPUD1 and may form a link between the polyubiquitinated ERAD substrates and the proteasome. Involved in the regulation of macroautophagy and autophagosome formation; required for maturation of autophagy-related protein LC3 from the cytosolic form LC3-I to the membrane-bound form LC3-II and may assist in the maturation of autophagosomes to autolysosomes by mediating autophagosome-lysosome fusion. Negatively regulates the endocytosis of GPCR receptors: AVPR2 and ADRB2, by specifically reducing the rate at which receptor-arrestin complexes concentrate in clathrin-coated pits (CCPs) PMID 10983987 ↗ · PMID 18199683 ↗ · PMID 18307982 ↗ · PMID 19148225 ↗ · PMID 20529957 ↗ · PMID 24215460 ↗ |
| 交互作用 | ubiquilin 2 可形成同源二聚體,並與 UBQLN1 形成異源二聚體;也與 UBQLN1、MAP1LC3A/B/C 同處複合體。其他互作對象包括 UBE3A、BTRC、19S 蛋白酶體次單元、C9orf72、HNRNPA1、HNRNPU、EPS15、EPN1、EPN2、HERPUD1、RAD23A、TARDBP、FAF2、UBQLN4,以及依相似性推定結合的 CD47。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer. Forms heterodimer with UBQLN1. Binds UBE3A and BTRC. Interacts with the 19S proteasome subunit. Interacts with C9orf72. Interacts with HNRNPA1 and HNRNPU. Found in a complex with UBQLN1 and MAP1LC3A/B/C. Interacts with EPS15, EPN1 and EPN2. Interacts with HERPUD1. Interacts with RAD23A. Interacts with TARDBP. Interacts (via C-terminus) with FAF2 (via N-terminus). Interacts with UBQLN4. Binds CD47 (By similarity) PMID 10675567 ↗ · PMID 10983987 ↗ · PMID 16813565 ↗ · PMID 17098253 ↗ · PMID 18199683 ↗ · PMID 18307982 ↗ · PMID 20529957 ↗ · PMID 23459205 ↗ · PMID 23541532 ↗ · PMID 24215460 ↗ · PMID 24549040 ↗ · PMID 25616961 ↗ |
| 細胞定位 | ubiquilin 2 位於細胞質、細胞核、膜及自噬體等細胞質囊泡,與部分蛋白酶體共定位;這些蛋白酶體或與細胞骨架相關,或游離於細胞質中。有絲分裂細胞中,它也與纖維結構相關。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Nucleus; Membrane; Cytoplasmic vesicle, autophagosome; Colocalizes with a subset of proteasomes, namely those that are cytoskeleton associated or free in the cytosol. Associated with fibers in mitotic cells PMID 18199683 ↗ · PMID 9853615 ↗ · PMID 19148225 ↗ |
| 調控 | ubiquilin 2 在有絲分裂細胞中,從中期至末期呈高表現;在非有絲分裂細胞中的表現量則很低。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Highly expressed in mitotic cells from metaphase to telophase. Expression in non-mitotic cells is very low |
| 疾病關聯 | 影響 UBQLN2 的變異會造成 ALS15,患者可能合併額顳葉失智症。疾病傷及上、下運動神經元,可導致致命性癱瘓,且通常沒有感覺異常;病理特徵包括運動神經元流失、泛素陽性包涵體及病理性聚集物。病因可能涉及遺傳與環境因素,約 5–10% 病例為遺傳。 | 含實驗來源 | 證據與來源Amyotrophic lateral sclerosis 15, with or without frontotemporal dementia ALS15 A neurodegenerative disorder affecting upper motor neurons in the brain and lower motor neurons in the brain stem and spinal cord, resulting in fatal paralysis. Sensory abnormalities are absent. The pathologic hallmarks of the disease include pallor of the corticospinal tract due to loss of motor neurons, presence of ubiquitin-positive inclusions within surviving motor neurons, and deposition of pathologic aggregates. The etiology of amyotrophic lateral sclerosis is likely to be multifactorial, involving both genetic and environmental factors. The disease is inherited in 5-10% of the cases. Patients with ALS15 may develop frontotemporal dementia. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300857 PMID 21857683 ↗ · PMID 22560112 ↗ · PMID 22717235 ↗ · PMID 22892309 ↗ · PMID 24215460 ↗ · PMID 25616961 ↗ |
核酸與蛋白質序列
ACAAGGCGGCGGCGGAGGAGGCCCAGAGACCGGAGCGCGG40AGACCTCAGCCAGCGGCCTACGCCCAGGCCTTTCTCCACC80GGAGGACCAGGGAACCGCAGTCTTCATCACAGAGGTACCG120TGCTCCGCGCTCCCCGCCTGACCCGGCCCAGCCCGCTGCG160GCGGTGCCTCCTTCCTTCCTCCTTCCCTCGCGCTCTCTCT200TTCGCCCGCCCGCGCCTTCCCTGCCCGCCTGCGTCACCGC240GGCCGCCATGGCTGAGAATGGCGAGAGCAGCGGCCCCCCG280CGCCCCTCCCGCGGCCCTGCTGCGGCCCAAGGCTCGGCTG320CTGCCCCGGCTGAGCCTAAAATCATCAAAGTCACGGTGAA360GACTCCCAAAGAGAAAGAGGAGTTCGCGGTGCCCGAGAAC400AGCTCGGTTCAGCAGTTTAAGGAAGCGATTTCGAAACGCT440TCAAATCCCAAACCGATCAGCTAGTGCTGATTTTTGCCGG480AAAAATCTTAAAAGATCAAGATACCTTGATCCAGCATGGC520ATCCATGATGGGCTGACTGTTCACCTTGTCATCAAAAGCC560AGAACCGACCTCAGGGCCAGTCCACGCAGCCTAGCAATGC600CGCGGGAACTAACACTACCTCGGCGTCGACTCCCAGGAGT640AACTCCACACCTATTTCCACAAATAGCAACCCGTTTGGGT680TGGGGAGCCTGGGAGGACTTGCAGGCCTTAGCAGCCTGGG720CTTGAGCTCGACCAACTTCTCTGAGCTCCAGAGCCAGATG760CAGCAGCAGCTTATGGCCAGCCCTGAGATGATGATCCAAA800TAATGGAAAATCCCTTTGTTCAGAGCATGCTTTCGAATCC840CGATCTGATGAGGCAGCTCATTATGGCTAATCCACAGATG880CAGCAATTGATTCAGAGAAACCCAGAAATCAGTCACCTGC920TCAACAACCCAGACATAATGAGGCAGACACTCGAAATTGC960cDNA 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。