基因總覽
ubiquitin like with PHD and ring finger domains 1（UHRF1）是蛋白質編碼基因，其產物為 E3 ubiquitin-protein ligase。此蛋白質兼具辨識染色質標記與催化泛素化的能力，是連結 DNA 甲基化和染色質修飾的調控因子。其結構包含 ubiquitin-like、Tudor-like、YDG、PHD-type zinc finger 與 RING-type zinc finger 等區域；這些特色構成其辨識染色質相關訊號及執行蛋白質修飾功能的基礎。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000650932 ★ | 4,909,501–4,962,154 | 17 |
| ENST00000612630 | 4,903,080–4,962,154 | 17 |
| ENST00000620565 | 4,909,430–4,962,154 | 17 |
| ENST00000613817 | 4,909,498–4,961,171 | 12 |
| ENST00000624301 | 4,909,498–4,962,154 | 17 |
| ENST00000932712 | 4,909,503–4,962,154 | 17 |
| ENST00000932713 | 4,910,083–4,962,154 | 17 |
| ENST00000953728 | 4,910,107–4,962,154 | 15 |
| ENST00000932714 | 4,910,132–4,962,154 | 15 |
| ENST00000615884 | 4,910,146–4,962,154 | 17 |
| ENST00000622802 | 4,910,367–4,962,154 | 16 |
| ENST00000616255 | 4,910,375–4,962,154 | 17 |
顯示 12/12 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
UHRF1 的主要功能之一，是在 DNA 複製時協助維持既有的 DNA 甲基化模式。它能辨識複製叉附近的半甲基化 DNA，並促進 DNMT1 被帶到這些位置，使 DNA 複製後的甲基化狀態得以延續。UHRF1 同時辨識組蛋白 H3 上的特定修飾組合，包括 H3K9me3，以及未甲基化的 H3R2；這些辨識會促進其 E3 ubiquitin-protein ligase 活性。
活化後，UHRF1 可使組蛋白 H3 的 Lys-18 單泛素化。H3K18ub 可作為 DNMT1 的停靠訊號，進一步促進 DNMT1 招募及複製相關的 DNA 甲基化維持。UHRF1 也能以較低程度催化 H3 Lys-14 與 Lys-23 的泛素化。其組蛋白泛素化活性還可刺激 SUV39H1 和／或 SUV39H2 的甲基轉移酶活性，促進 H3K9me3 累積，支持異染色質狀態的維持。
UHRF1 在著絲粒周圍異染色質中特別富集，並招募參與該區染色質複製的不同染色質修飾因子；它也位於常染色質區域，可能透過影響 DNA 甲基化與組蛋白修飾而抑制轉錄。這些作用顯示 UHRF1 可依染色質環境參與表觀遺傳狀態及基因表現調控。
除組蛋白外，UHRF1 也會泛素化非組蛋白，包括 KIF11 與 PML。它催化 KIF11 的 Lys-63 連結泛素化，藉此調控 KIF11 在紡錘體上的定位，並參與維持適當的紡錘體架構。此外，UHRF1 與 UHRF2 協同，促進 FANCD2 被招募至 DNA 鏈間交聯處，進而使 FANCD2 活化，參與 DNA 修復。
Promoter 與基因調控
>UHRF1 ENST00000650932 GRCh38 chr19:4908501-4909601 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 AGCCCCTTCCTGCTCCCTGGACACCTCTAAGCCTTTTCCGGCCTCTGGGTTTGACTTTCCCTCCTAGACC CATCTGTCCTTGGAGTCTCATCTCCGATTCCAGCTCAAATGTCATCTTCTCTGAGAGGCCCACCGCAGTG GCCCCAGTGAGAGAGTATCCTCTCTCCCCGCCTCCCACCACATGGCTGCTGGTCACTCTCCTATAAGGAA TCATCTGAAATTATCTGCTTTAGTTATTCATTTCTTGCCTGTCTCCCCCAGATAGGAATTTTCCCTCCCT GAGACCACCAACTGGGTCTGCCATGTACACCGCTGGGTTCTGCAGCTCTGAGCAACCTGTCCGGCTGCTT TGTAGGTGCCCAGCACAGGTCACTCCTGTGCCCGCCAGGACTGGTCAGAGTGGAACAGACAGGGCGGAGG GGGCAGGGCAGCCCTGCCCGCCTGGACAGCCTGGAGAAGGCGGGAAAACGAGGCGGGAAAAGACAGCAAA CAAGCCCTGCGGGTGGGTAGAGTGGGGAGCCCTGGCAGGCCCTGACGCCAGGCAGTGGGGCTTGGGGCGA TCGGGCGAGCCATCAGGGTGCAGGTGGTCTCCTAGGGGCCCCCCACATTCCCTCGCAGTATTTACACATT GATTCCGGCCTTCTTAGACCTACTGGTCAATGCGTGCGAGTGGGGGGCTGCGAACGGACTTGGACTTAAG AGTTCAGGGGGTCTGTACCCTGGGGGTCCCCAAGGCTCCTGGGGTGTCCACGTGCGGGGGGTGACCAGGC CCTGCCACGCAGCCCCTTTGCACGCTGGGCGCGCCCAGCAGAGCGCGCAGGGCTGGGCGGAGCCGTGGCC CACTAGGCGGAGGCGCCGTGGACAGAGGCGGGGGCGCCCCCCACCCTCTTTCTCGCTTCCCGCCACTGCG TCGGCCAATCAGGAGGCAGGCGCCCGCCCCCGGCACGGCCTCCTGCGGCCCCGCAACTCCCAAATGCCGA GTTTTCGCGGGAAAAAAATCAGAGCAGCTGGCAGCGCGGCGGGCAGCGTTTGCCGAGCGGGCGCTCCGGG TCGCACGCAAGTCCGCGCGGGGTCCGGGCCACGCACGCGGTTTCATCGCCA
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| UHRF1_1 ↗ | 19:4,909,501 | 正股 | 4,909,452–4,909,511 |
| UHRF1_2 ↗ | 19:4,910,144 | 正股 | 4,910,095–4,910,154 |
| UHRF1_3 ↗ | 19:4,910,366 | 正股 | 4,910,317–4,910,376 |
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
ENSR19_BZB8 · promoter · 4908940–4909511 · regulatory
ENSR19_BZBC · promoter · 4909656–4910385 · regulatory
ENSR19_D8KM · enhancer · 4910386–4912634 · regulatory
ENSR19_53676K · CTCF_binding_site · 4911520–4911541 · regulatory
ENSR19_53678K · CTCF_binding_site · 4911955–4911976 · regulatory
ENSR19_53679X · CTCF_binding_site · 4912249–4912270 · regulatory
· motif · 4904685–4904700 · motif
· motif · 4904685–4904700 · motif
· motif · 4904686–4904700 · motif
· motif · 4904828–4904843 · motif
· motif · 4904829–4904843 · motif
· motif · 4909200–4909215 · motif
· motif · 4909483–4909494 · motif
· motif · 4909824–4909833 · motif
· motif · 4909892–4909902 · motif
· motif · 4909933–4909944 · motif
· motif · 4909933–4909944 · motif
· motif · 4910034–4910044 · motif
· motif · 4910087–4910097 · motif
· motif · 4910138–4910148 · motif
· motif · 4910231–4910244 · motif
· motif · 4910327–4910338 · motif
· motif · 4910327–4910338 · motif
· motif · 4910437–4910450 · motif
· motif · 4910437–4910450 · motif
· motif · 4911522–4911538 · motif
· motif · 4911957–4911973 · motif
· motif · 4912251–4912267 · motif
· motif · 4914052–4914064 · motif
· motif · 4914101–4914113 · motif
UHRF1 在增殖細胞中的表現上升，在靜止細胞中則下降；E2F1 transcription factor 可誘導其表現。由 adriamycin 引發 DNA 損傷時，UHRF1 表現會下降，此變化依賴 p53/TP53 與 CDKN1A。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：793 aa
UHRF1 蛋白質長 793 個胺基酸，含有 N 端 ubiquitin-like domain、兩個 Tudor-like 區域、PHD-type zinc finger、YDG domain 與 C 端 RING-type zinc finger。另有兩段被註記為無序區。PHD-type zinc finger 中的特定區域參與辨識未甲基化 H3R2；YDG domain 的部分位置則與促進鹼基翻轉及形成 5-methylcytosine 結合口袋有關。
蛋白質三維結構
細胞內定位
UHRF1 位於細胞核與染色體，並在 S 期早期至晚期與複製中的 DNA 相關，包括複製中的著絲粒周圍異染色質；它也分布於常染色質。 在非 S 期細胞中，UHRF1 依相似性證據呈均勻核內分布。
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：Chromosome。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 3 個夥伴
- DNMT1P26358 · UniProt INTERACTION · 12 experiments
- DNMT3AQ9Y6K1 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- DNMT3BQ9UBC3 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
UHRF1 與 DNMT1 有直接交互作用，也與 DNMT3A、DNMT3B 交互作用（後兩者為相似性證據）。此外，它與 HDAC1（但不與 HDAC2）、BLTP3A、EHMT2、UHRF2 及 FANCD2 交互作用。UHRF1 也與 ZNF263 交互作用，並與其他染色質修飾及轉錄共抑制相關蛋白一同被招募至 SIX3 promoter，參與轉錄抑制。它與 TET1 isoform 2 的交互作用則會促進該異構型被招募至複製中的異染色質。
疾病與遺傳關聯
UHRF1 缺陷可能是癌症的成因之一，但此關聯不代表已確立因果。UHRF1 在多種人類癌症中有過度表現的報告，包括膀胱癌、乳癌、子宮頸癌、大腸直腸癌、前列腺癌、胰臟腺癌、橫紋肌肉瘤及神經膠質瘤。其表現與多種癌症患者較差的預後相關；來源並指出，UHRF1 可能透過組蛋白修飾與基因沉默之間的關係參與癌症進展。
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 | UHRF1 是連結 DNA 甲基化與染色質修飾的 E3 ubiquitin-protein ligase，能辨識複製叉的半甲基化 DNA，以及具有 H3K9me3、H3R2me0 標記的組蛋白 H3，並因此促進其泛素化活性。它透過 H3K18 單泛素化招募 DNMT1，維持複製後的 DNA 甲基化；也能較低程度修飾 H3K14、H3K23，並刺激 SUV39H1 和／或 SUV39H2 活性、促進 H3K9me3 累積。UHRF1 亦參與轉錄抑制、FANCD2 招募與活化，以及 KIF11、PML 等蛋白質的泛素化。 | 含實驗來源 | 證據與來源E3 ubiquitin-protein ligase that acts as a key epigenetic regulator by bridging DNA methylation and chromatin modification. Plays a key role in DNA methylation inheritance by promoting recruitment of DNMT1 to hemimethylated DNA and ensure faithful propagation of the DNA methylation patterns through DNA replication. Acts both as a histone reader and writer: specifically recognizes and binds (1) hemimethylated DNA at replication forks and (2) histone H3 trimethylated at 'Lys-9' and unmethylated at 'Arg-2' (H3K9me3 and H3R2me0, respectively), thereby activating its E3 ubiquitin-protein ligase activity. UHRF1 then mediates histone H3 'Lys-18' monoubiquitination (H3K18ub), a docking site for DNMT1, leading to DNMT1 recruitment and replication-coupled DNA methylation maintenance. Also mediates histone H3 'Lys-14' and 'Lys-23' ubiquitination (H3K14ub and H3K23ub) at lower level. Histone ubiquitin ligase activity also stimulates the methyltransferase activity of SUV39H1 and/or SUV39H2, promoting accumulation of H3K9me3 histone mark to reinformce heterochromatin state. Enriched in pericentric heterochromatin where it recruits different chromatin modifiers required for this chromatin replication. Also localizes to euchromatic regions where it negatively regulates transcription possibly by impacting DNA methylation and histone modifications. Plays a role in DNA repair by cooperating with UHRF2 to ensure recruitment of FANCD2 to interstrand cross-links (ICLs) leading to FANCD2 activation. Also ubiquitinates non-histone proteins, such as histone H3, KIF11 and PML. Acts as a critical player of proper spindle architecture by catalyzing the 'Lys-63'-linked ubiquitination of KIF11, thereby controlling KIF11 localization on the spindle PMID 10646863 ↗ · PMID 15009091 ↗ · PMID 15361834 ↗ · PMID 17673620 ↗ · PMID 17967883 ↗ · PMID 18772889 ↗ · PMID 19056828 ↗ · PMID 21745816 ↗ · PMID 21777816 ↗ · PMID 22100450 ↗ · PMID 22837395 ↗ · PMID 22945642 ↗ · PMID 23022729 ↗ · PMID 24013172 ↗ · PMID 27595565 ↗ · PMID 30104358 ↗ · PMID 30335751 ↗ · PMID 30392929 ↗ · PMID 30392931 ↗ · PMID 37728657 ↗ · PMID 39607687 ↗ · PMID 39631394 ↗ |
| 分子活性 | S-ubiquitinyl-[E2 ubiquitin-conjugating enzyme]-L-cysteine + [acceptor protein]-L-lysine = [E2 ubiquitin-conjugating enzyme]-L-cysteine + N(6)-ubiquitinyl-[acceptor protein]-L-lysine. | 含實驗來源 | 證據與來源S-ubiquitinyl-[E2 ubiquitin-conjugating enzyme]-L-cysteine + [acceptor protein]-L-lysine = [E2 ubiquitin-conjugating enzyme]-L-cysteine + N(6)-ubiquitinyl-[acceptor protein]-L-lysine. PMID 22945642 ↗ · PMID 24013172 ↗ · PMID 27595565 ↗ · PMID 30392929 ↗ · PMID 30392931 ↗ · PMID 37728657 ↗ · PMID 39607687 ↗ |
| 分子活性 | UHRF1 涉及蛋白質修飾，具體包括蛋白質泛素化；這筆註記未進一步指定受修飾的蛋白質、發生條件或下游結果。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | UHRF1 與 DNMT1 直接交互作用，也與 DNMT3A、DNMT3B 交互作用（此為相似性證據）。它與 HDAC1 而非 HDAC2、BLTP3A、EHMT2、UHRF2 及 FANCD2 有交互作用；亦與 ZNF263 同處 SIX3 promoter，參與轉錄抑制。UHRF1 還與 TET1 isoform 2 交互作用，並促進該異構型被招募至複製中的異染色質。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with DNMT1; the interaction is direct. Interacts with DNMT3A and DNMT3B (By similarity). Interacts with HDAC1, but not with HDAC2. Interacts with BLTP3A. Interacts with EHMT2. Interacts with ZNF263; recruited to the SIX3 promoter along with other proteins involved in chromatin modification and transcriptional corepression where it contributes to transcriptional repression. Interacts with UHRF2. Interacts with FANCD2. Interacts with TET1 isoform 2; this interaction induces the recruitment of TET1 isoform 2 to replicating heterochromatin (By similarity) PMID 15361834 ↗ · PMID 17673620 ↗ · PMID 19056828 ↗ · PMID 21745816 ↗ · PMID 30335751 ↗ · PMID 32051553 ↗ |
| 細胞定位 | UHRF1 位於細胞核與染色體，從 S 期早期至晚期與複製中的 DNA 相關，包含複製中的著絲粒周圍異染色質。它也分布於常染色質；在非 S 期細胞中，根據相似性證據呈均勻核內分布。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Chromosome; Associated with replicating DNA from early to late S phase, including at replicating pericentric heterochromatin. Also localizes to euchromatic regions. In non-S-phase cells, homogeneously distributed through the nucleus (By similarity) PMID 10646863 ↗ · PMID 17673620 ↗ · PMID 17967883 ↗ · PMID 19056828 ↗ · PMID 21777816 ↗ · PMID 30335751 ↗ · PMID 23022729 ↗ · PMID 27595565 ↗ · PMID 30104358 ↗ |
| 調控 | UHRF1 在增殖細胞中的表現較高，在靜止細胞中則降低；E2F1 transcription factor 可誘導其表現。adriamycin 引發 DNA 損傷後，UHRF1 表現下降，而此下降依賴 p53/TP53 與 CDKN1A。 | 含實驗來源 | 證據與來源Up-regulated in proliferating cells, and down-regulated in quiescent cells. Down-regulated upon adriamycin-induced DNA damage, in a p53/TP53 and CDKN1A-dependent way. Induced by E2F1 transcription factor PMID 10646863 ↗ · PMID 12838312 ↗ · PMID 15009091 ↗ · PMID 15361834 ↗ |
| 疾病關聯 | UHRF1 缺陷可能與癌症發生有關；其過度表現見於多種癌症，包括膀胱、乳房、子宮頸、大腸直腸與前列腺癌，以及胰臟腺癌、橫紋肌肉瘤和神經膠質瘤。UHRF1 可能透過組蛋白修飾與基因沉默的關係參與癌症進展；其表現也與多種癌症患者較差的預後相關，但這些關聯不等同於因果證明。 | 含實驗來源 | 證據與來源Defects in UHRF1 may be a cause of cancers. Overexpressed in many different forms of human cancers, including bladder, breast, cervical, colorectal and prostate cancers, as well as pancreatic adenocarcinomas, rhabdomyosarcomas and gliomas. Plays an important role in the correlation of histone modification and gene silencing in cancer progression. Expression is associated with a poor prognosis in patients with various cancers, suggesting that it participates in cancer progression PMID 19491893 ↗ · PMID 22286757 ↗ · PMID 22330138 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGAGCAGCTGGCAGCGCGGCGGGCAGCGTTTGCCGAGCGG40GCGCTCCGGGTCGCACGCAAGTCCGCGCGGGGTCCGGGCC80ACGCACGCGGTTTCATCGCCATCCCCAGCCGGGCCACGCG120CGCAGGCAGACAAGCTGTTCGCGGCGACCGGAGAGCGCCG160ACACCATGTGGATCCAGGTTCGGACCATGGACGGGAGGCA200GACCCACACGGTGGACTCGCTGTCCAGGCTGACCAAGGTG240GAGGAGCTGAGGCGGAAGATCCAGGAGCTGTTCCACGTGG280AGCCAGGCCTGCAGAGGCTGTTCTACAGGGGCAAACAGAT320GGAGGACGGCCATACCCTCTTCGACTACGAGGTCCGCCTG360AATGACACCATCCAGCTCCTGGTCCGCCAGAGCCTCGTGC400TCCCCCACAGCACCAAGGAGCGGGACTCCGAGCTCTCCGA440CACCGACTCCGGCTGCTGCCTGGGCCAGAGTGAGTCAGAC480AAGTCCTCCACCCACGGTGAGGCGGCCGCCGAGACTGACA520GCAGGCCAGCCGATGAGGACATGTGGGATGAGACGGAATT560GGGGCTGTACAAGGTCAATGAGTACGTCGATGCTCGGGAC600ACGAACATGGGGGCGTGGTTTGAGGCGCAGGTGGTCAGGG640TGACGCGGAAGGCCCCCTCCCGGGACGAGCCCTGCAGCTC680CACGTCCAGGCCGGCGCTGGAGGAGGACGTCATTTACCAC720GTGAAATACGACGACTACCCGGAGAACGGCGTGGTCCAGA760TGAACTCCAGGGACGTCCGAGCGCGCGCCCGCACCATCAT800CAAGTGGCAGGACCTGGAGGTGGGCCAGGTGGTCATGCTC840AACTACAACCCCGACAACCCCAAGGAGCGGGGCTTCTGGT880ACGACGCGGAGATCTCCAGGAAGCGCGAGACCAGGACGGC920GCGGGAACTCTACGCCAACGTGGTGCTGGGGGATGATTCT960cDNA 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。