基因總覽
USP4（ubiquitin specific peptidase 4）是蛋白質編碼基因，產物屬於 peptidase C19 family 的 USP4 subfamily。其蛋白質具有多個結構區域，包括 DUSP、兩個 Ubiquitin-like 結構域及 USP 結構域；這些特徵構成其分子架構。USP4 的主要角色與去泛素化相關，能作用於多種目標蛋白，因而連結不同的細胞調控過程。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000265560 ★ | 49,277,144–49,340,053 | 22 |
| ENST00000351842 | 49,277,144–49,340,219 | 21 |
| ENST00000877472 | 49,277,144–49,340,219 | 21 |
| ENST00000877473 | 49,277,144–49,340,219 | 21 |
| ENST00000877474 | 49,277,144–49,340,219 | 20 |
| ENST00000877475 | 49,277,144–49,340,219 | 22 |
| ENST00000877476 | 49,277,144–49,340,219 | 21 |
| ENST00000877477 | 49,277,144–49,340,219 | 22 |
| ENST00000877478 | 49,277,144–49,340,219 | 20 |
| ENST00000877479 | 49,277,144–49,340,219 | 19 |
| ENST00000877480 | 49,277,144–49,340,219 | 22 |
| ENST00000877481 | 49,277,144–49,340,219 | 19 |
顯示 12/70 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
USP4 是去泛素化酵素，可移除結合在目標蛋白上的泛素。其催化活性涉及硫醇依賴性水解，作用於由泛素 C 端 Gly 所形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、胜肽鍵及異胜肽鍵；泛素是附著於蛋白質、作為細胞內標記訊號的 76 個胺基酸蛋白質。這種作用使 USP4 能調整多種目標蛋白的泛素化狀態。
已列出的受質包括 PDPK1、TRIM21、ADORA2A、HAS2、MAVS 與 RHEB。USP4 去泛素化 ADORA2A 後，細胞表面具有功能的受體量增加；在 EGF 訊號反應中，USP4 去泛素化 RHEB，促進 mTORC1 訊號。對 MAVS 的去泛素化則有助維持 MAVS 蛋白穩定，並伴隨 type I interferons（IFN-I）產量增加及抗病毒先天免疫反應增強。
USP4 也可能參與 mRNA 剪接調控。它對 U4 spliceosomal protein PRPF3 去泛素化，可能避免 PRPF3 被 U5 component PRPF8 辨識，進而使 U4/U6.U5 snRNP 內部的交互作用不穩定。此項功能以可能性描述，來源並未將其表述為確定作用。此外，USP4 也可能參與內質網品質控制的調節。
Promoter 與基因調控
>USP4 ENST00000265560 GRCh38 chr3:49339953-49341053 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 CACTTACCACATACTGCTAGGCATTGAGGTTATTTCTGTAACATCTCTTCTTTTCTACTAGATTCTATGA GGGCAGGAACTAGGTCTTATTTTTCTCTGAGGACAAGGACTGTTAGACAAGTGTATGGAGACGCATCTAG ACCAACTGCCTGACTTCCTCTTTCCTCTGGGTTTACTTCTCCCTCCAAGAGGAGGGTTGTGTGTGTGAGC GGGGCGACTGGAAAACATAGTGTTCAGGACGTTGTATCTTGTTCCAGGAACTAAGTACACGCCTGGGTAA CTAATGTGGAGTACCTCTCCTTCCCCTGTTGCTATCGCCCCTCTGTGGCTGCTTGGCAAGTAGCTCAGTA TGAAGAGCTGACGGAATTCTGCGGTGGGCCAGGTGGCTCTGGCGTCGACTGTTTAAGGCGACTGTTAATG ACTACAACACACCATTGAGTCTTGGTCCCAAGGCGCTGGTGCACATGGTACTTCCCGAAATCCCTGTAGG GCCGCTGGAGCAGGAGCCCCGATCCCACGTTTGGGCAGCTGACTCGCCTAAGGCCTCCAGCTGAAAGCGG AATTGCAGGGGTGAGAATGAGCAGACCTAACTACCGGGCTTCTCGCACCTGGCCTGCATTTATTTAGGAC CACGATAACCTCGAAGGCCAGGCTGGGGTGCCCGATGGGTCGTGGGCTTGCTGCCTAACTCCCTGAGATC GGCGGGCTGAACAGAGCTTCGAAGTGTAGCGCCATCCTGAGCAGAGGAAGGGGCGCCCGAAGGCCGCGTA GCGGGCGGCAGGGCGGGAGGAAGTAGCAGCTGCTGCTCCCCGCCCACCCCTCTCGCGTGTGCCTTTCCGC TCCACTGTTCGCCGGTGAGCTAGGTGGCGCGAGAGCGGAGGGGAGAAAAGACAGCGGCTGCAGGAGCCGA AGGCCGCGGCTCGAGGTGGGGCAGGGGCGGGCACGCGAGCGTGCGTGCGTGGGCGCGGTCTATAGCACGC CGCGCGCGGGGCGGATGTCCGGGCCGGCTGGGCCGGGGCCGCGGAGGAGATGGCGGAAGGTGGAGGCTGC CGTGAGCGACCGGATGCGGAGACTCAGAAGTCCGAGCTTGGACCCTTAATG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| USP4_1 ↗ | 3:49,340,053 | 負股 | 49,340,043–49,340,102 |
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
ENSR3_5FLC5H · CTCF_binding_site · 49339462–49339483 · regulatory
ENSR3_BCRDC · promoter · 49340023–49340543 · regulatory
ENSR3_5FLC8R · CTCF_binding_site · 49340181–49340202 · regulatory
· motif · 49339464–49339480 · motif
· motif · 49339512–49339523 · motif
· motif · 49339986–49339995 · motif
· motif · 49340016–49340026 · motif
· motif · 49340087–49340100 · motif
· motif · 49340097–49340108 · motif
· motif · 49340097–49340108 · motif
· motif · 49340183–49340199 · motif
· motif · 49340232–49340245 · motif
· motif · 49340410–49340427 · motif
· motif · 49340441–49340450 · motif
· motif · 49340489–49340502 · motif
· motif · 49340889–49340902 · motif
· motif · 49340891–49340902 · motif
· motif · 49340891–49340902 · motif
· motif · 49341035–49341050 · motif
· motif · 49341381–49341393 · motif
· motif · 49342359–49342372 · motif
· motif · 49342954–49342966 · motif
· motif · 49343645–49343656 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：963 aa
USP4 蛋白質長 963 個胺基酸，屬於 peptidase C19 family 的 USP4 subfamily。其結構包含 DUSP、Ubiquitin-like 1、USP 與 Ubiquitin-like 2 等區域。DUSP 與催化區之間的柔性區域對 USP4 活化有必要；另有一段與 DUSP 及 Ubiquitin-like 1 交互作用、且對活化必要的區域。蛋白質亦含有核輸出與核定位訊號。
蛋白質三維結構
PDB · 2Y6E
X-ray · 2.40 A · A/B/C/D/E/F=296-490, A/B/C/D/E/F=765-932
查看原始結構紀錄 ↗實驗模型；依序列位置著色，可能只覆蓋局部區域。
細胞內定位
USP4 位於細胞質與細胞核之間，能在兩者間往返：它以 CRM1 依賴方式輸出至細胞質，再由 importin alpha/beta 異源二聚體受體帶回細胞核。 細胞核與細胞質中的相對分布量會依細胞類型而異。
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。
更多交互作用夥伴 · 已取得 4 個夥伴
- ADORA2AP29274 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- HUWE1Q7Z6Z7 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- RIPK1Q13546 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- TRIM21P19474 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
USP4 與 RB1（包括去磷酸化及低磷酸化形式）有交互作用；與 RBL1、RBL2 的交互作用則標註為依相似性推定。USP4 也直接透過 ADORA2A 的細胞質 C 端與其結合。SART3 與 USP4 交互作用，並將 USP4 招募至其受質 PRPF3；此處描述的是招募關係。
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 | USP4 是去泛素化酵素，可移除目標蛋白上結合的泛素；已列出的作用對象包括 PDPK1、TRIM21、ADORA2A、HAS2、MAVS 與 RHEB。去泛素化 ADORA2A 會增加細胞表面具有功能的受體量；作用於 MAVS 有助維持其蛋白穩定，並增加 type I interferons 產量及抗病毒先天免疫反應；在 EGF 訊號下去泛素化 RHEB 可促進 mTORC1 訊號。USP4 可能藉由去泛素化 PRPF3 影響 mRNA 剪接，也可能參與內質網品質控制。 | 含實驗來源 | 證據與來源Deubiquitinating enzyme that removes conjugated ubiquitin from target proteins. Deubiquitinates PDPK1. Deubiquitinates TRIM21. Deubiquitinates receptor ADORA2A which increases the amount of functional receptor at the cell surface. Deubiquitinates HAS2. Deubiquitinates MAVs leading to maintain MAVS protein stability, resulting in increased production of type I interferons (IFN-I) and enhanced antiviral innate immune responses against viral infections. Deubiquitinates RHEB in response to EGF signaling, promoting mTORC1 signaling. May regulate mRNA splicing through deubiquitination of the U4 spliceosomal protein PRPF3. This may prevent its recognition by the U5 component PRPF8 thereby destabilizing interactions within the U4/U6.U5 snRNP. May also play a role in the regulation of quality control in the ER PMID 16316627 ↗ · PMID 16339847 ↗ · PMID 16472766 ↗ · PMID 20595234 ↗ · PMID 22347420 ↗ · PMID 25404403 ↗ · PMID 28604766 ↗ · PMID 30514904 ↗ · PMID 39589880 ↗ |
| 分子活性 | USP4 具有硫醇依賴性水解活性，可水解泛素 C 端 Gly 形成的酯鍵、硫酯鍵、醯胺鍵、胜肽鍵及異胜肽鍵。泛素是由 76 個胺基酸組成、附著於蛋白質並作為細胞內標記訊號的蛋白質。 | 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 16316627 ↗ · PMID 16339847 ↗ · PMID 16472766 ↗ · PMID 20595234 ↗ · PMID 22347420 ↗ · PMID 25404403 ↗ · PMID 28604766 ↗ · PMID 30514904 ↗ |
| 交互作用 | USP4 與 RB1 的去磷酸化及低磷酸化形式皆有交互作用；與 RBL1 和 RBL2 的交互作用是依相似性推定。USP4 直接結合 ADORA2A 的細胞質 C 端。USP4 也與 SART3 交互作用，而 SART3 會將 USP4 招募至其受質 PRPF3。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with RB1 (both dephosphorylated and hypophosphorylated forms). Interacts with RBL1 and RBL2 (By similarity). Interacts with ADORA2A (via cytoplasmic C-terminus); the interaction is direct. Interacts with SART3; recruits USP4 to its substrate PRPF3 PMID 11571652 ↗ · PMID 16339847 ↗ · PMID 20595234 ↗ |
| 細胞定位 | USP4 位於細胞質與細胞核，並在兩者之間往返。它以 CRM1 依賴方式輸出至細胞質，再透過 importin alpha/beta 異源二聚體輸入受體回到細胞核；細胞核與細胞質中的相對分布量會隨細胞類型而異。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm; Nucleus; Shuttles between the nucleus and cytoplasm. Exported to the cytoplasm in a CRM1-dependent manner and recycled back to the nucleus via the importin alpha/beta heterodimeric import receptor. The relative amounts found in the nucleus and cytoplasm vary according to the cell type PMID 16316627 ↗ · PMID 20595234 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GGGCCGGCTGGGCCGGGGCCGCGGAGGAGATGGCGGAAGG40TGGAGGCTGCCGTGAGCGACCGGATGCGGAGACTCAGAAG80TCCGAGCTTGGACCCTTAATGAGGACCACACTCCAACGCG120GGGCGCAGTGGTATCTTATTGACAGCCGGTGGTTCAAGCA160GTGGAAGAAGTATGTGGGCTTTGACAGCTGGGACATGTAC200AATGTGGGTGAACATAACCTATTTCCTGGCCCAATAGACA240ACTCTGGGCTATTTTCAGATCCTGAGAGTCAGACCTTGAA280AGAACACTTAATTGATGAATTGGACTATGTATTGGTCCCT320ACCGAGGCGTGGAATAAACTACTAAACTGGTACGGCTGTG360TAGAAGGCCAGCAACCCATCGTCAGAAAAGTTGTGGAGCA400TGGCCTGTTTGTCAAGCACTGCAAAGTCGAGGTGTATTTG440CTGGAACTGAAGCTCTGTGAGAACAGTGACCCCACCAATG480TGCTGAGTTGCCATTTCAGCAAGGCAGACACCATTGCAAC520CATCGAGAAAGAGATGCGGAAGCTATTCAACATCCCTGCG560GAGCGTGAAACACGGCTCTGGAACAAATACATGAGCAACA600CCTACGAGCAGTTGAGCAAGCTAGACAACACTGTCCAGGA640TGCTGGGCTATACCAGGGTCAGGTGCTAGTAATTGAGCCT680CAAAATGAAGATGGCACATGGCCCAGGCAGACCTTGCAGT720CAAAATCAAGCACTGCGCCTAGCAGAAATTTTACTACCTC760TCCAAAATCATCAGCAAGTCCCTATTCCTCAGTGTCTGCC800TCTCTCATTGCAAATGGTGATAGCACTAGCACCTGTGGGA840TGCACAGTTCCGGTGTCAGCAGGGGTGGATCTGGCTTTTC880TGCTTCGTATAATTGTCAGGAGCCACCATCCTCTCATATA920CAACCTGGGCTCTGTGGACTTGGAAACCTGGGAAACACCT960cDNA 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。