基因總覽
UCHL1 是人類蛋白質編碼基因，正式名稱為 ubiquitin C-terminal hydrolase L1。其產物屬於 peptidase C12 家族，是一種去泛素化酶；來源所列的功能涵蓋神經突觸與心臟功能維持、發炎反應及破骨細胞生成等生物過程。蛋白質長 223 個胺基酸，主要結構區域為 UCH catalytic domain，另有兩段與 ubiquitin 互動的區域。這些特徵將其基本身分定位為參與 ubiquitin 處理的酵素，並為其多方面的細胞調節角色提供分子基礎。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000284440 ★ | 41,256,928–41,268,455 | 9 |
| ENST00000514924 | 41,256,413–41,257,737 | 5 |
| ENST00000503431 | 41,256,769–41,268,567 | 10 |
| ENST00000508768 | 41,256,897–41,268,567 | 8 |
| ENST00000512788 | 41,256,897–41,268,567 | 9 |
| ENST00000875269 | 41,256,897–41,268,567 | 7 |
| ENST00000875270 | 41,256,897–41,268,567 | 8 |
| ENST00000926175 | 41,256,897–41,268,567 | 7 |
| ENST00000926176 | 41,256,897–41,268,567 | 6 |
| ENST00000961377 | 41,256,897–41,268,567 | 9 |
| ENST00000961378 | 41,256,897–41,268,567 | 8 |
| ENST00000961379 | 41,256,897–41,268,567 | 7 |
顯示 12/17 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
UCHL1 的酵素作用依賴 thiol，可水解 ubiquitin C-terminal Gly 所形成的酯、硫酯、醯胺、胜肽及異胜肽鍵。它也能辨識並切開 ubiquitin C-terminal glycine 的胜肽鍵，協助維持穩定的單泛素（monoubiquitin）庫；單泛素是 ubiquitin-proteasome 與 autophagy-lysosome 路徑所需的關鍵成分。
UCHL1 可去除多種蛋白質上的 ubiquitin。來源記載的受質包括 WWTR1/TAZ、EGFR、HIF1A 與 BACE1，但各項作用的證據性質並不完全相同。對 WWTR1/TAZ，UCHL1 介導 Lys-48 連結的去泛素化，使其穩定，並抑制破骨細胞生成；對 EGFR，去泛素化可避免其降解、維持受體穩定，並促進下游介質活化。UCHL1 也可消除 VHL E3 ligase 介導的 HIF1A 泛素化，抑制其降解並提升其活性。
在 APP 處理方面，UCHL1 促進 BACE1 降解，因而降低 amyloid beta 生成。免疫反應中，來源指出 UCHL1 會調節 MHC I 分子抵達具備交叉呈現能力的區室，該處可形成 Ag-MHC I 複合物；此項描述標示為 By similarity。另有 By similarity 資料指出，UCHL1 透過調節關鍵粒線體氧化蛋白，調節骨骼肌的氧化活性。
這些作用與來源所列的多種生物過程相關，包括突觸功能及心臟功能維持、發炎反應和破骨細胞生成。整體功能可由其去泛素化活性及維持單泛素供應來理解；但具體受質、作用結果與證據層級應分別看待，不宜將各項觀察概括為同一條調節途徑。
Promoter 與基因調控
>UCHL1 ENST00000284440 GRCh38 chr4:41255928-41257028 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 TTGCTTCCTTCGCTACCTAAGTATTTCTGCAAGCCCACTTTGTTCTGCAGCTTAGCTTTCCTGGCACAAT TCTTATAGATTTTGGTCCCTTTTAAAATTCATTCTTCAGCAAATGCTTTCTCTCTCCATCTTTTGACTAG AGATCATTAGAGATCACCTGAGATCATTAGAGAACAGTGGTTTCCTTGGTTGCCATTCCCTTTCTTCTTC ATTGGGAGTATTCTGCGGTGAACTCAGACATTTTATTTTTCAAAGCTTCCCATTCTTTTAAAAATGCTTT TCCTTTTACAGCCTCTCGCTCAAAATCATACCCATCTTTTCCCTGGATCTGTTTTCTCAAGTCTCCAATC GCCTGCCTTCTTTGTGTCTTGTATTACCCTCACATCCCCCAGCTTTCTACTGCTCTCCCAGGACCAACCA TTTCTTCCGCGGGAGTCACATTACATCAGCATTCCTAATGCAGTATCTGTTATCTACCAGATTCTGTTTT ATTCTAGGTAGTCACTTAAAAACGAACCTCGGTACTGGTCTGACTTAACATGGAGGAGGAATTGTCTAAG GTTAAACGCAAACTGCTGAGAGATTTGGGGCGGGGGGCACACATTTACATTCATTCGTATTAAATATATA CCTGTTGAATTTGTGCTTTTTCTCAAATGCTTCAGAGACTCGAGCTTTAGAGTAATTGGGATGGTGAAAG GATGGGTTTCCAGAAACTTCGCCCAAAATTAAAGACTCCATCAAAAGGACTGCTCCATACACTCAAGGAA CACCCACCAACAAATCCCGTCTCCACAACCACCAGATTATCTCACCGGCGAGTGAGACTGCAAGGTTTGG GGGCCCGGCCGTACCACTCCGCGCTGCGCACGGGGGGTTCGTACCCATCTGGCCGCGACCGTCCGTTTCC CCCTCGCTTGGTTCTGCCCCTGCTCCCCCTGCACAGGCCTCACAGTGCGTCTGGCCGGCGCTTTATAGCT GCAGCCTGGGCGGCTCCGCTAGCTGTTTTTCGTCTTCCCTAGGCTATTTCTGCCGGGCGCTCCGCGAAGA TGCAGCTCAAGCCGATGGAGATCAACCCCGAGGTGAGCGCCAGGTGCACCG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| UCHL1_1 ↗ | 4:41,256,928 | 正股 | 41,256,879–41,256,938 |
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
ENSR4_9LD5M · enhancer · 41256216–41256710 · regulatory
ENSR4_837Q9H · promoter · 41256711–41256955 · regulatory
ENSR4_5CP2B9 · CTCF_binding_site · 41257349–41257370 · regulatory
ENSR4_BB746 · enhancer · 41258534–41259136 · regulatory
· motif · 41256513–41256523 · motif
· motif · 41257351–41257367 · motif
· motif · 41257411–41257427 · motif
· motif · 41257411–41257427 · motif
· motif · 41257420–41257429 · motif
· motif · 41257420–41257429 · motif
· motif · 41257422–41257438 · motif
· motif · 41257422–41257438 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：223 aa
UCHL1 蛋白質長 223 個胺基酸，屬於 peptidase C12 family。其 UCH catalytic domain 位於第 2 至 221 個胺基酸；第 5 至 10 位及第 211 至 216 位另標註為 ubiquitin interaction regions。
蛋白質三維結構
細胞內定位
UCHL1 位於細胞質，也可透過 lipid-anchor 與內質網膜相關。 在腦中，約 30% 的總 UCHL1 與膜結合；此外，蛋白質可位於粒線體附近及／或粒線體內，並可能與粒線體蛋白質互動。
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 41 個夥伴
- AP2B1P63010-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- APPP05067 · UniProt INTERACTION · 5 experiments · 2 筆來源紀錄
- ARFGAP1Q8N6T3-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ATF3P18847 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ATG5Q9H1Y0 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BIRC5O15392 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BRK1Q8WUW1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CBX1P83916 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- CDK4P11802 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- CDK5Q00535 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- COPS3Q9UNS2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- COPS5Q92905 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EGFRP00533 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EIF1BO60739 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ENKURQ8TC29 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EVLQ9UI08-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HNRNPLLQ8WVV9-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- IKBKEQ14164 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- IQSEC1Q6DN90-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- L3MBTL3Q96JM7-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LAMP2P13473-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LDHAL6BQ9BYZ2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LSM8O95777 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- MKL1A4FUJ8 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NEDD8Q15843 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
UCHL1 可呈單體或同源二聚體。來源另記載其與 SNCA 互動，但此項為 By similarity；與 COPS5 的互動則有列載。資料未進一步說明這些互動是否形成特定複合體，故不將其等同於複合體組成或功能關係。
疾病與遺傳關聯
UCHL1 基因變異與 Parkinson disease 5 的疾病易感性相關；來源描述此病為從典型帕金森病到 Lewy body dementia 的複雜神經退化疾病，並可有帕金森症狀、失智、自律神經功能障礙及幻覺等表現。另有資料指出，UCHL1 基因變異可造成常染色體顯性 SPG79A（伴共濟失調）及常染色體隱性 SPG79B。兩者均屬痙攣性截癱相關疾病；SPG79A 為緩慢進展型，常見晚發性痙攣性共濟失調、神經病變及視神經萎縮，SPG79B 則描述為兒童期失明、小腦共濟失調、眼球震顫及痙攣等表現。
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 · 7 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | UCHL1 是去泛素化酶，參與突觸與心臟功能維持、發炎反應及破骨細胞生成等調節。它可處理多種蛋白質的泛素化，並切開 ubiquitin C-terminal glycine 的胜肽鍵以維持單泛素庫，支持兩種蛋白質降解路徑。其作用還涉及 APP 處理、免疫交叉呈現、骨骼肌氧化活性等；部分敘述標示為 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源Deubiquitinase that plays a role in the regulation of several processes such as maintenance of synaptic function, cardiac function, inflammatory response or osteoclastogenesis. Abrogates the ubiquitination of multiple proteins including WWTR1/TAZ, EGFR, HIF1A and beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1/BACE1. In addition, recognizes and hydrolyzes a peptide bond at the C-terminal glycine of ubiquitin to maintain a stable pool of monoubiquitin that is a key requirement for the ubiquitin-proteasome and the autophagy-lysosome pathways. Regulates amyloid precursor protein/APP processing by promoting BACE1 degradation resulting in decreased amyloid beta production. Plays a role in the immune response by regulating the ability of MHC I molecules to reach cross-presentation compartments competent for generating Ag-MHC I complexes (By similarity). Mediates the 'Lys-48'-linked deubiquitination of the transcriptional coactivator WWTR1/TAZ leading to its stabilization and inhibition of osteoclastogenesis (By similarity). Deubiquitinates and stabilizes epidermal growth factor receptor EGFR to prevent its degradation and to activate its downstream mediators (By similarity). Modulates oxidative activity in skeletal muscle by regulating key mitochondrial oxidative proteins (By similarity). Enhances the activity of hypoxia-inducible factor 1-alpha/HIF1A by abrogateing its VHL E3 ligase-mediated ubiquitination and consequently inhibiting its degradation PMID 12408865 ↗ · PMID 22212137 ↗ · PMID 23359680 ↗ · PMID 25615526 ↗ · PMID 8639624 ↗ · PMID 9774100 ↗ |
| 分子活性 | UCHL1 進行依賴 thiol 的水解反應，可切斷由 ubiquitin C-terminal Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、胜肽鍵及異胜肽鍵。ubiquitin 是由 76 個胺基酸構成的蛋白質，可附著於蛋白質上作為細胞內標的訊號。 | 含實驗來源 | 證據與來源Thiol-dependent hydrolysis of ester, thioester, amide, peptide and isopeptide bonds formed by the C-terminal Gly of ubiquitin (a 76-residue protein attached to proteins as an intracellular targeting signal). PMID 12408865 ↗ · PMID 12705903 ↗ · PMID 16475834 ↗ · PMID 20439756 ↗ · PMID 23359680 ↗ · PMID 25615526 ↗ · PMID 8639624 ↗ · PMID 9774100 ↗ |
| 交互作用 | UCHL1 可呈單體或同源二聚體。來源亦記載 UCHL1 與 SNCA 互動，該項標示為 By similarity；另記載其與 COPS5 互動。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer. Homodimer. Interacts with SNCA (By similarity). Interacts with COPS5 PMID 12082530 ↗ · PMID 16537382 ↗ · PMID 20439756 ↗ |
| 細胞定位 | UCHL1 位於細胞質及內質網膜，後者與 lipid-anchor 相關。在腦中，約 30% 的總 UCHL1 與膜結合；UCHL1 也位於粒線體附近及／或粒線體內，可能與粒線體蛋白質互動。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Endoplasmic reticulum membrane / Lipid-anchor; About 30% of total UCHL1 is associated with membranes in brain. Localizes near and/or within mitochondria to potentially interact with mitochondrial proteins PMID 19261853 ↗ |
| 疾病關聯 | Parkinson disease 5 是複雜的神經退化疾病，表現範圍從典型帕金森病到 Lewy body dementia。臨床表現可包括靜止性顫抖、僵硬、姿勢不穩、動作遲緩、失智、廣泛 Lewy body 病理、自律神經功能障礙、幻覺及偏執。此病的易感性與影響 UCHL1 基因的變異相關，來源未將其描述為因果關係。 | 含實驗來源 | 證據與來源Parkinson disease 5 PARK5 A complex neurodegenerative disorder with manifestations ranging from typical Parkinson disease to dementia with Lewy bodies. Clinical features include parkinsonian symptoms (resting tremor, rigidity, postural instability and bradykinesia), dementia, diffuse Lewy body pathology, autonomic dysfunction, hallucinations and paranoia. Disease susceptibility is associated with variants affecting the gene represented in this entry MIM: 613643 PMID 12408865 ↗ · PMID 12705903 ↗ · PMID 9774100 ↗ |
| 疾病關聯 | 常染色體顯性 SPG79A 是伴共濟失調的痙攣性截癱，疾病進程與嚴重程度可有差異，可能逐漸出現下肢無力和痙攣、平衡困難、肌肉痙攣及步行拖曳腳趾等。此型緩慢進展，特徵包括晚發性痙攣性共濟失調、神經病變，且常有視神經萎縮；來源指出其由影響 UCHL1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spastic paraplegia 79A, autosomal dominant, with ataxia SPG79A A form of spastic paraplegia, a neurodegenerative disorder characterized by a slow, gradual, progressive weakness and spasticity of the lower limbs. Rate of progression and the severity of symptoms are quite variable. Initial symptoms may include difficulty with balance, weakness and stiffness in the legs, muscle spasms, and dragging the toes when walking. In some forms of the disorder, bladder symptoms (such as incontinence) may appear, or the weakness and stiffness may spread to other parts of the body. SPG79A is a slowly progressive form characterized by late-onset spastic ataxia, neuropathy, and often optic atrophy. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 620221 PMID 35986737 ↗ |
| 疾病關聯 | 常染色體隱性 SPG79B 是痙攣性截癱的一型；此類疾病可呈緩慢進展的下肢無力與痙攣，症狀嚴重度及進展速度不一。SPG79B 的特徵包括兒童期發病的失明、小腦共濟失調、眼球震顫、背柱功能障礙，以及伴上運動神經元功能障礙的痙攣；來源指出此病由影響 UCHL1 的變異造成。 | 含實驗來源 | 證據與來源Spastic paraplegia 79B, autosomal recessive SPG79B A form of spastic paraplegia, a neurodegenerative disorder characterized by a slow, gradual, progressive weakness and spasticity of the lower limbs. Rate of progression and the severity of symptoms are quite variable. Initial symptoms may include difficulty with balance, weakness and stiffness in the legs, muscle spasms, and dragging the toes when walking. In some forms of the disorder, bladder symptoms (such as incontinence) may appear, or the weakness and stiffness may spread to other parts of the body. SPG79B is characterized by childhood onset blindness, cerebellar ataxia, nystagmus, dorsal column dysfunction, and spasticity with upper motor neuron dysfunction. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 615491 PMID 23359680 ↗ · PMID 28007905 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGCTGTTTTTCGTCTTCCCTAGGCTATTTCTGCCGGGCGC40TCCGCGAAGATGCAGCTCAAGCCGATGGAGATCAACCCCG80AGATGCTGAACAAAGTGCTGTCCCGGCTGGGGGTCGCCGG120CCAGTGGCGCTTCGTGGACGTGCTGGGGCTGGAAGAGGAG160TCTCTGGGCTCGGTGCCAGCGCCTGCCTGCGCGCTGCTGC200TGCTGTTTCCCCTCACGGCCCAGCATGAGAACTTCAGGAA240AAAGCAGATTGAAGAGCTGAAGGGACAAGAAGTTAGTCCT280AAAGTGTACTTCATGAAGCAGACCATTGGGAATTCCTGTG320GCACAATCGGACTTATTCACGCAGTGGCCAATAATCAAGA360CAAACTGGGATTTGAGGATGGATCAGTTCTGAAACAGTTT400CTTTCTGAAACAGAGAAAATGTCCCCTGAAGACAGAGCAA440AATGCTTTGAAAAGAATGAGGCCATACAGGCAGCCCATGA480TGCCGTGGCACAGGAAGGCCAATGTCGGGTAGATGACAAG520GTGAATTTCCATTTTATTCTGTTTAACAACGTGGATGGCC560ACCTCTATGAACTTGATGGACGAATGCCTTTTCCGGTGAA600CCATGGCGCCAGTTCAGAGGACACCCTGCTGAAGGACGCT640GCCAAGGTCTGCAGAGAATTCACCGAGCGTGAGCAAGGAG680AAGTCCGCTTCTCTGCCGTGGCTCTCTGCAAGGCAGCCTA720ATGCTCTGTGGGAGGGACTTTGCTGATTTCCCCTCTTCCC760TTCAACATGAAAATATATACCCCCCCATGCAGTCTAAAAT800GCTTCAGTACTTGTGAAACACAGCTGTTCTTCTGTTCTGC840AGACACGCCTTCCCCTCAGCCACACCCAGGCACTTAAGCA880CAAGCAGAGTGCACAGCTGTCCACTGGGCCATTGTGGTGT920GAGCTTCAGATGGTGAAGCATTCTCCCCAGTGTATGTCTT960cDNA 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。