基因總覽
ULK2(unc-51 like autophagy activating kinase 2)是蛋白質編碼基因,其產物為 Serine/threonine-protein kinase ULK2,屬於蛋白質激酶超家族中的 Ser/Thr protein kinase family,並歸於 APG1/unc-51/ULK1 subfamily。蛋白質長 1,036 個胺基酸,N 端具有蛋白質激酶區域;其餘序列包含多段預測為無序的區域,以及位於 C 端的 CTD-like region。這些家族與結構特徵構成 ULK2 的基本分子輪廓;其自噬調控及神經發育相關作用另見功能說明。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000395544 ★ | 19,770,830–19,867,936 | 27 |
| ENST00000361658 | 19,770,830–19,867,937 | 28 |
| ENST00000909802 | 19,770,830–19,867,937 | 26 |
| ENST00000909803 | 19,770,830–19,867,937 | 27 |
| ENST00000945213 | 19,770,830–19,867,937 | 27 |
| ENST00000945214 | 19,770,830–19,867,937 | 27 |
| ENST00001143348 | 19,770,830–19,867,937 | 27 |
| ENST00000575432 | 19,781,889–19,796,127 | 5 |
顯示 8/8 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
ULK2 是絲胺酸/蘇胺酸蛋白質激酶,在飢餓反應中的自噬調控具有作用。它位於磷脂醯肌醇 3-激酶 PIK3C3 上游,調節自噬體前體自噬隔離膜(autophagophore)的形成,參與自噬早期步驟。來源指出,ULK2 也處於自噬調控的回饋迴路中,既可作為下游效應者,也能透過與 RPTOR 互作,負向調節 mammalian target of rapamycin complex 1(mTORC1)。
ULK2 的活性可由 AMP-activated protein kinase(AMPK)磷酸化而啟動;另一方面,ULK2 也會磷酸化 AMPK 次單元 PRKAA1、PRKAB2 與 PRKAG1,對 AMPK 產生負向調節。這些相互調控關係顯示 ULK2 參與自噬與能量訊號間的調節,但來源未提供足以進一步界定其完整分子機制的資訊。ULK2 可能磷酸化 ATG13/KIAA0652、FRS2、FRS3 與 RPTOR,不過這些底物關係仍需要更多證據支持。
ULK2 的作用也涉及神經發育早期,並且是顆粒細胞形成軸突所必需。其可能透過 Ras-like GTPase 訊號,以及調節發育中軸突內由 Rab5 介導的胞吞途徑,影響軸突形成;這些途徑是來源提出的可能機制。ULK2 並非所有自噬情境都會參與:它不參與氨誘導的自噬,也不參與小腦顆粒神經元因低鉀濃度產生的自噬反應。
Promoter 與基因調控
>ULK2 ENST00000395544 GRCh38 chr17:19867836-19868936 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 TGGGCCAGATGTAAGTAAGGACAGGATAACGTAAGCGTGCACAGTAGCAGAAGCAGAAACTCAAGGCCCT ACGTTTTGAGCGTGTGAGGAAGGAGCGTTCTCTCAGAATCCTGGAGCTGACTCTGTCATGGTTCAGAGAT CAGCTTGCAGGGACAGGCAGTGGCAGTCGAGGTGGTGACAGACCCCAAAAGCACATACCCTATACAACCG AACACACACTCAAGTGTGGAGCCTGCGTATTCCATGGTAGTTTCAAGCATATTGTTTATTAAATGGTTTC ATAAGACACTTCTTTGCGGGAAACCTGACAATCTGTTCCTTGTCACTTGGACAGCTTTAACAATCAGGTA GAAAAGAAAGCTCCCTTCGGCCATGTGAAGTAAGCCCGAGGTCAAACTAGCCTGACACTAGGAGCTCCCA GGAGAACCTTGAAAACGTGTGCGATTCTGAGTCGGTGTGCAGAAACGATTCTCTGCGAAGAGGGCCCTGA GCTGTCACCAGCTTCTCGCAGTCAAGGGACCCCCAAAAGGTGCAGAATCCCGCCTGTCACCGTCCCTCTA GGGATCCTAAGCGAGTAAACCCCGAGAGGCGTCCGAAGGCTGGCAGTTTGGCAGCGTGAACTCTGGTTTT CCAGAGCGCGGGCAAAGCCTGGAGTAGCAGTTGCTCCTTTGCTCTGGCAGGAATCTGGGGGTCTACCCTG CGCAGATAATCCCGTCCTGCCTGCAGCTGGGGTTCAAGACCCGCTTCTCTGAAGTCCGCCTCCCAGCGGC CTGGAGCCCGGGGCGTGGTCGGCTCGAATCTGCTCCCCAGGCCCAGAACGGAGCCCGCAGCCCGTAACCC GCTGTGGCCGCAGCGGGTCGCGCCCTTCGTCCCCGCCTCAGGAGCGGCCGAGGATCTGCCCAGCTGCGGG CGCCAAGCCCTGGCCGCACTCCTTTCCCCGGCGGAGGGAGCCGGCTGGCGCTGCGGCCTTCAAGGCGCGC GGACGTCGCGGAGGGCAGCCAGTCGCGCGGGAGCGGGTAGCGCGCGCGAGGGCGTTGGGCGCCGCCGCGA GGCGGGGAAGCGCGGGGCCGCGGCGGTGCGGGTTCTAGGGCGGCGGCCGTC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| ULK2_1 ↗ | 17:19,867,936 | 負股 | 19,867,926–19,867,985 |
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
ENSR17_C3Z86 · enhancer · 19866498–19867925 · regulatory
ENSR17_B5XGG · promoter · 19867926–19868578 · regulatory
ENSR17_56N6Q9 · CTCF_binding_site · 19868164–19868185 · regulatory
· motif · 19867704–19867717 · motif
· motif · 19867704–19867717 · motif
· motif · 19868084–19868101 · motif
· motif · 19868166–19868182 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1036 aa
ULK2 屬於 Ser/Thr protein kinase family,並歸入 APG1/unc-51/ULK1 subfamily。其 1–1,036 位胺基酸序列中,9–271 位為 Protein kinase domain;319–348、418–460、491–522、540–588 與 656–695 位區段註解為無序區域。812–1,036 位則為 CTD-like region。
蛋白質三維結構
細胞內定位
ULK2 被註記為位於細胞質囊泡膜的周邊膜蛋白,並定位於自噬前體膜。 來源未提供其他定位變化條件或異構型差異。
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。
ULK2 與 ATG13/KIAA0652 透過 C 端互作,並與 ATG13/KIAA0652、ULK1、RB1CC1/FIP200 同屬一個複合體;此外,它透過與 RPTOR 的互作和 mTORC1 關聯。與 SYNGAP1 的互作標註為 By similarity。這些資訊分別描述互作、複合體組成及複合體關聯,並不等同於相同類型的證據。
疾病與遺傳關聯
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 | ULK2 是參與飢餓反應自噬的絲胺酸/蘇胺酸蛋白質激酶,位於 PIK3C3 上游並調節自噬隔離膜形成;它參與自噬回饋調控,能負向調節 mTORC1,也受 AMPK 磷酸化活化,並可反向磷酸化 AMPK 次單元。ULK2 可能磷酸化若干蛋白質,但相關證據仍待補強。它也參與神經元分化及顆粒細胞軸突形成;不涉及氨誘導自噬或小腦顆粒神經元低鉀反應。 | 含實驗來源 | 證據與來源Serine/threonine-protein kinase involved in autophagy in response to starvation. Acts upstream of phosphatidylinositol 3-kinase PIK3C3 to regulate the formation of autophagophores, the precursors of autophagosomes. Part of regulatory feedback loops in autophagy: acts both as a downstream effector and a negative regulator of mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) via interaction with RPTOR. Activated via phosphorylation by AMPK, also acts as a negative regulator of AMPK through phosphorylation of the AMPK subunits PRKAA1, PRKAB2 and PRKAG1. May phosphorylate ATG13/KIAA0652, FRS2, FRS3 and RPTOR; however such data need additional evidence. Not involved in ammonia-induced autophagy or in autophagic response of cerebellar granule neurons (CGN) to low potassium concentration. Plays a role early in neuronal differentiation and is required for granule cell axon formation: may govern axon formation via Ras-like GTPase signaling and through regulation of the Rab5-mediated endocytic pathways within developing axons PMID 18936157 ↗ · PMID 21460634 ↗ · PMID 21460635 ↗ · PMID 21690395 ↗ · PMID 21795849 ↗ |
| 分子活性 | L-seryl-[protein] + ATP = O-phospho-L-seryl-[protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 分子活性 | L-threonyl-[protein] + ATP = O-phospho-L-threonyl-[protein] + ADP + H(+) | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | ULK2 與 ATG13/KIAA0652 透過 C 端互作,並屬於由 ATG13/KIAA0652、ULK1 與 RB1CC1/FIP200 組成的複合體;它也透過 RPTOR 與 mTORC1 關聯。ULK2 與 SYNGAP1 的互作註記為 By similarity。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with SYNGAP1 (By similarity). Component of a complex consisting of ATG13/KIAA0652, ULK1 and RB1CC1/FIP200. Interacts (via C-terminus) with ATG13/KIAA0652. Associates with the mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) through an interaction with RPTOR PMID 18936157 ↗ · PMID 21795849 ↗ |
| 細胞定位 | ULK2 被註記為細胞質囊泡膜上的周邊膜蛋白,並定位於自噬前體膜。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasmic vesicle membrane / Peripheral membrane protein; Localizes to pre-autophagosomal membrane PMID 18936157 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGTCGCGCGGGAGCGGGTAGCGCGCGCGAGGGCGTTGGGC40GCCGCCGCGAGGCGGGGAAGCGCGGGGCCGCGGCGGTGCG80GGTTCTAGGGCGGCGGCCGTCGCCGTCGCAGCAGCGCCCC120GAGCGGGGAGGGCCGAGGAGGCCCGACGAGCTGGGGATGG160AGAGTACCGGGCCCCTCACTGCCTCAGAGCGCGTGTGCGG200CTCTGGGCGCGCACAGTGACGGTGACGGCACCCCTGGCCC240GGCAGCGCCGAGGCCGCTTCGCCAGACAGCCAGCGGCCGG280CGGCAGGCCGGGCCATGAGCGGCAGGGGCCGGGCCGGGCC320TCGCTGACCCTGGCTCCGCGCGGCAGCTTCCCCAGTTTCC360GCTCCGGTCTCTCGGCATGAGAGTCCGCCCGGGCCCGGGG400CTGCGGCTGCCCCAGACCCGCCGCACGCTGGCGCGCTCCG440GGCCCGCGGAGCCGCGGTGCTGATACCTGCGCCGCACTGC480GCCGCCCGCCCGTCCGCTGTGTGCCCCGGGGGCGCGGCCA520TGGAGGTGGTGGGTGACTTCGAGTACAGCAAGAGGGATCT560CGTGGGACACGGGGCCTTCGCCGTGGTCTTCCGGGGGCGG600CACCGCCAGAAAACTGATTGGGAGGTAGCTATTAAAAGTA640TTAATAAAAAGAACTTGTCAAAATCACAAATACTGCTTGG680AAAGGAAATTAAAATCTTAAAGGAACTTCAGCATGAAAAT720ATTGTAGCACTCTATGATGTTCAGGAATTACCCAACTCTG760TCTTTTTGGTGATGGAGTATTGCAATGGTGGAGACCTCGC800AGATTATTTGCAAGCGAAAGGGACTCTCAGTGAAGACACG840ATCAGAGTGTTTCTGCATCAGATTGCTGCTGCCATGCGAA880TCCTGCACAGCAAAGGAATCATCCACAGAGATCTCAAACC920ACAGAACATCTTGCTGTCCTATGCCAATCGCAGAAAATCA960cDNA 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。