基因總覽
USP3(ubiquitin specific peptidase 3)是蛋白質編碼基因,產生屬於 peptidase C19 family、USP3 subfamily 的去泛素化酶。其蛋白質長 520 個胺基酸,含有 UBP-type zinc finger 與 USP domain。這些特徵界定了它作為泛素水解酶的基本性質;在細胞中,USP3涉及多種調控過程,包括轉錄調節、細胞週期進展與先天免疫。其具體作用依不同標的與訊號情境而異。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000380324 ★ | 63,504,593–63,594,633 | 15 |
| ENST00000540797 | 63,504,501–63,594,640 | 14 |
| ENST00000875483 | 63,504,501–63,594,640 | 16 |
| ENST00000875484 | 63,504,501–63,594,640 | 15 |
| ENST00000969958 | 63,504,501–63,594,640 | 16 |
| ENST00000969959 | 63,504,501–63,594,640 | 16 |
| ENST00000969960 | 63,504,501–63,594,640 | 15 |
| ENST00000969961 | 63,504,501–63,594,640 | 5 |
| ENST00000969962 | 63,504,501–63,594,640 | 15 |
| ENST00001132619 | 63,504,501–63,594,640 | 15 |
| ENST00000561442 | 63,504,594–63,553,733 | 5 |
| ENST00000560070 | 63,504,595–63,558,187 | 5 |
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
USP3 的核心作用是移除蛋白質上的泛素修飾。它以硫醇依賴方式水解由 ubiquitin C 端 Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、肽鍵及異肽鍵,使 USP3 能處理不同形式的泛素連接。在 DNA 損傷情境中,USP3 去除組蛋白 H2A 與 H2AX 上的單泛素化修飾,抵消 RNF168 與 RNF8 所介導的泛素化,並參與將 DNA 損傷修復因子募集至 DNA 斷裂位置。
USP3 也與細胞週期進程有關,對 S phase 的正常推進及後續進入有絲分裂是必要的。另有一項功能是透過去泛素化使 TP53 穩定,因而正向調節 TP53,並促進正常細胞增殖與轉化。這些作用顯示 USP3 的調控對象不僅涉及染色質,也包括影響細胞週期與增殖的蛋白質。
在先天免疫方面,USP3 參與建立耐受性先天免疫記憶,其作用涉及非轉錄性的回饋調控。它可移除 MYD88 上 Lys-63 連結的多聚泛素鏈,負向調節 TLR 誘發的 NF-kappa-B 訊號;對 RIGI 與 IFIH1 上 Lys-63 連結的多聚泛素鏈進行調節,也會負向影響第一型干擾素訊號的活化。相較之下,USP3 去泛素化 ASC/PYCARD,會促進 inflammasome 活化;ASC/PYCARD 是多數 inflammasome 組裝與活化的核心接頭蛋白。因此,USP3 對免疫反應的影響依標的而異,可能抑制特定訊號,也可能促進 inflammasome 活化。
Promoter 與基因調控
>USP3 ENST00000380324 GRCh38 chr15:63503593-63504693 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 TTCTCTAATCCCTCACTAAAAAGAGGTCAGAGGGTCAGGGATCCAATCTCCATACAGATCAACAAGTTAC AGACTCGGTTTCCCCCTGCGGTAAAAAGGGGATGGTAACAGCTGGTAGGGTGTTGCGAGGCTTAAATGCG GTATGGGAAGTGCCTGGCTGGGAGACCTTAGGTATCTAACAAATGCTAGATCCCTTCCCTTCTTATCGCC TGGTAATGGGGAGTTTAGCTTGCCCAGCAATCCCAGGCTACGTTTATCTCACTTGAACTTCCTGGCTTGA AAGTCCTACGATGTGCTGGAGGTAACGCAGATGGTGAGTCACAGTGACAGGATTTGAACGTGGGTTCATG GGCGCCCCTGCGGGCCCACCCACGCAGCATCTAGGTGGCTGGCTAACGCCACGTGTTCAGAACCTAGAAA GGGCTACGGATCGCACCTGCCGCAAGGAGCCTAACGCTAAGTCGGGCGGGACTGCCCTGGCACCCATGAA ACCCGCTGCCCGCCTCCCCCGGGGCCAGGCCCTTGGCCTCCCCAGCTTGTTTCTTCGTGTATAAAATGAG GGCCACGGTGCCTGTCTGCCCGAGAGGTTTTAAAGTTCTTCTTTACACTTTGCGGAGCGGCCGGATTTTT ACCACGAAGCCACCGAGTAGTCCGCACCACATAGGTTCAGTATCCTCCGCCCACCGCAGGAAACGCCGCG GACGGCCCGGGGTGCCCTGCTCGGCGCCCCACCCTTCCCGGGGCCGGGGAAGCGGCGTGACTAGGAAAGT CACTTCGGAACACAGCCGGACTCTGCGCCACCAGCTGGAGCTCGCCGGGACCCCACCCCGCGGGCTGGGC GGGGGCGGACCCGGGGGCGGGGCGGGGAGGGGCCGGCCTGGAAAGGCGGAAGCCTCCAGTCTAGGGGTGG CTGCAGAACCCGGATCTCGGAGTTACACGTTCTACGGAGCGGGGCGCCGGGAGACGGCGGGCGAGAAAAC CCGGCGTCCGGAAGCCCGTGCTTTCTTTGACGCAAGGGCTCGAGACGCAGCCGCCGTCGGCCGAGCGCCC GGCTAGAAGCGACACCAGACGGAGCCTCCGGAGTTCCTCCGCCCCCACCTC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| USP3_3 ↗ | 15:63,501,592 | 正股 | 63,501,543–63,501,602 |
| USP3_2 ↗ | 15:63,503,531 | 正股 | 63,503,482–63,503,541 |
| USP3_1 ↗ | 15:63,504,602 | 正股 | 63,504,553–63,504,612 |
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
ENSR15_9X7J7 · promoter · 63501000–63501500 · regulatory
ENSR15_C8B5L · enhancer · 63501501–63503072 · regulatory
ENSR15_9X7JQ · promoter · 63503073–63503381 · regulatory
ENSR15_5JX9S3 · CTCF_binding_site · 63503567–63503588 · regulatory
ENSR15_BGL9J · promoter · 63504021–63504603 · regulatory
ENSR15_5JX9XS · CTCF_binding_site · 63504384–63504405 · regulatory
ENSR15_5JX9ZK · CTCF_binding_site · 63504545–63504566 · regulatory
ENSR15_D563X · enhancer · 63504604–63507017 · regulatory
ENSR15_5JXB23 · CTCF_binding_site · 63504650–63504671 · regulatory
ENSR15_5JXB6Q · CTCF_binding_site · 63505663–63505684 · regulatory
ENSR15_5JXBBZ · CTCF_binding_site · 63506578–63506599 · regulatory
· motif · 63500690–63500703 · motif
· motif · 63500907–63500913 · motif
· motif · 63500937–63500950 · motif
· motif · 63501162–63501175 · motif
· motif · 63501162–63501175 · motif
· motif · 63501449–63501466 · motif
· motif · 63501473–63501486 · motif
· motif · 63501879–63501892 · motif
· motif · 63501879–63501892 · motif
· motif · 63501922–63501935 · motif
· motif · 63501922–63501935 · motif
· motif · 63503231–63503242 · motif
· motif · 63503251–63503264 · motif
· motif · 63503421–63503431 · motif
· motif · 63503569–63503585 · motif
· motif · 63503613–63503625 · motif
· motif · 63503615–63503622 · motif
· motif · 63503615–63503628 · motif
· motif · 63503615–63503630 · motif
· motif · 63503858–63503869 · motif
· motif · 63503906–63503914 · motif
· motif · 63503957–63503970 · motif
· motif · 63503990–63503999 · motif
· motif · 63503990–63503999 · motif
· motif · 63504024–63504033 · motif
· motif · 63504049–63504065 · motif
· motif · 63504266–63504276 · motif
· motif · 63504273–63504290 · motif
· motif · 63504386–63504402 · motif
· motif · 63504428–63504441 · motif
· motif · 63504440–63504453 · motif
· motif · 63504445–63504455 · motif
· motif · 63504455–63504465 · motif
· motif · 63504473–63504486 · motif
· motif · 63504475–63504486 · motif
· motif · 63504547–63504563 · motif
· motif · 63504652–63504668 · motif
· motif · 63504678–63504688 · motif
· motif · 63504680–63504693 · motif
· motif · 63504826–63504843 · motif
· motif · 63504847–63504860 · motif
· motif · 63505665–63505681 · motif
· motif · 63505728–63505737 · motif
· motif · 63505728–63505739 · motif
· motif · 63505728–63505739 · motif
· motif · 63506580–63506596 · motif
· motif · 63506857–63506866 · motif
· motif · 63506857–63506866 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:520 aa
USP3 蛋白質長 520 個胺基酸,屬於 peptidase C19 family 的 USP3 subfamily。其 N 端第 1–121 位胺基酸含 UBP-type zinc finger,USP domain 位於第 159–511 位胺基酸。
蛋白質三維結構
細胞內定位
USP3 位於細胞核與細胞質,並較偏好與單泛素化 H2A 一同定位於染色質。 NF-kappa-B 訊號活化時,USP3 會離開細胞核,顯示其定位可隨訊號狀態改變。
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。
USP3 透過 UBP-type domain 與 H2A 互作;相較於未修飾的 H2A,USP3 與單泛素化 H2A 的互作效率較高。
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 · 4 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | USP3 是去泛素化酶,參與轉錄調節、細胞週期進展及先天免疫。DNA 損傷時,它去除 H2A、H2AX 的單泛素化修飾,抵消 RNF168 與 RNF8 的作用,並參與募集 DNA 損傷修復因子;它也支持 S phase 推進及後續進入有絲分裂,並藉由去泛素化、穩定 TP53 促進正常細胞增殖與轉化。在免疫調節中,USP3 透過非轉錄性回饋參與耐受性先天免疫記憶,移除 MYD88 上 Lys-63 多聚泛素鏈以負向調節 TLR 誘發的 NF-kappa-B 訊號,並負向調節第一型干擾素訊號;此外,去泛素化 ASC/PYCARD 會促進 inflammasome 活化。 | 含實驗來源 | 證據與來源Deubiquitinase that plays a role in several cellular processes including transcriptional regulation, cell cycle progression or innate immunity. In response to DNA damage, deubiquitinates monoubiquitinated target proteins such as histone H2A and H2AX and thereby counteracts RNF168- and RNF8-mediated ubiquitination. In turn, participates in the recruitment of DNA damage repair factors to DNA break sites. Required for proper progression through S phase and subsequent mitotic entry. Acts as a positive regulator of TP53 by deubiquitinating and stabilizing it to promote normal cell proliferation and transformation. Participates in establishing tolerance innate immune memory through non-transcriptional feedback. Mechanistically, negatively regulates TLR-induced NF-kappa-B signaling by targeting and removing the 'Lys-63'-linked polyubiquitin chains on MYD88. Negatively regulates the activation of type I interferon signaling by mediating 'Lys-63'-linked polyubiquitin chains on RIGI and IFIH1. Also deubiquitinates ASC/PYCARD, the central adapter mediating the assembly and activation of most inflammasomes, and thereby promotes inflammasome activation PMID 17980597 ↗ · PMID 24196443 ↗ · PMID 24366338 ↗ · PMID 28807825 ↗ · PMID 36050480 ↗ · PMID 37971847 ↗ |
| 分子活性 | USP3 以硫醇依賴方式水解由 ubiquitin C 端 Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、肽鍵與異肽鍵。ubiquitin 是由 76 個胺基酸構成的蛋白質,可附著於蛋白質並作為細胞內標靶訊號。 | 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 24196443 ↗ · PMID 24366338 ↗ · PMID 28807825 ↗ · PMID 37971847 ↗ |
| 交互作用 | USP3 透過 UBP-type domain 與 H2A 互作;相較於單泛素化 H2A,USP3 與未修飾 H2A 的互作效率較低。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts (via UBP-type domain) with H2A; the interaction is less efficient than with monoubiquitinated H2A PMID 17980597 ↗ |
| 細胞定位 | USP3 位於細胞核與細胞質,並較偏好與單泛素化 H2A 一同定位至染色質。NF-kappa-B 訊號活化時,USP3 會離開細胞核。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Cytoplasm; Localizes preferentially with monoubiquitinated H2A to chromatin. Upon NF-kappa-B signaling activation, exits the nucleus PMID 17980597 ↗ · PMID 24196443 ↗ · PMID 37971847 ↗ |
核酸與蛋白質序列
CTTTCTTTGACGCAAGGGCTCGAGACGCAGCCGCCGTCGG40CCGAGCGCCCGGCTAGAAGCGACACCAGACGGAGCCTCCG80GAGTTCCTCCGCCCCCACCTCGCCGGGTCCTGGAGCCGCA120GTCCTCCCAGCTGCCCTCCTCGTGGCCATGGAGTGTCCAC160ACCTGAGCTCCAGCGTCTGCATTGCTCCGGACTCAGCCAA200GTTCCCCAACGGCTCCCCGTCGTCCTGGTGCTGCAGCGTG240TGCCGGTCCAACAAAAGCCCTTGGGTCTGTTTGACTTGTT280CAAGTGTCCACTGTGGAAGGTATGTGAATGGCCATGCAAA320AAAACATTATGAAGATGCACAAGTACCTTTAACCAACCAT360AAGAAATCAGAAAAGCAAGATAAAGTTCAGCACACAGTAT400GTATGGATTGCAGTAGCTACAGTACATACTGTTATCGCTG440TGATGATTTTGTGGTTAATGACACCAAGCTGGGACTGGTA480CAGAAAGTCAGAGAACACTTACAGAACTTGGAAAACTCAG520CTTTCACAGCTGACAGGCATAAGAAAAGAAAACTTTTGGA560AAACTCAACACTAAACAGCAAGTTATTAAAAGTAAATGGA600AGCACCACTGCCATTTGTGCCACAGGCCTTCGGAATTTGG640GGAACACATGTTTCATGAATGCCATCCTTCAGTCACTCAG680TAACATTGAGCAGTTTTGCTGTTATTTCAAAGAACTGCCC720GCCGTGGAGTTAAGGAATGGGAAAACAGCAGGAAGGCGGA760CATACCACACCAGGAGCCAAGGGGATAACAATGTGTCTTT800GGTAGAAGAGTTTAGAAAGACACTCTGTGCTTTATGGCAA840GGCAGCCAGACTGCATTTAGCCCAGAGTCCTTATTTTATG880TTGTTTGGAAGATTATGCCAAACTTTAGGGGCTATCAACA920GCAGGACGCCCATGAATTCATGCGCTACCTTTTGGACCAC960cDNA 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。