基因總覽
voltage dependent anion channel 1 是由蛋白質編碼基因 VDAC1 產生的膜蛋白，屬於真核粒線體 porin 家族。蛋白質長 283 個胺基酸，包含多段跨膜 β 股，並註記有粒線體定位訊號與 C 端 β 訊號。它可定位於粒線體外膜，也見於細胞膜及膜筏；其名稱所指的通道功能，是 VDAC1 的主要分子特性之一。此外，VDAC1 具有另一種不依賴通道活性的磷脂轉位功能，能搬運帶陰離子或兩性離子的磷脂。這些特性使 VDAC1 同時具備膜通道與脂質轉位相關角色。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000265333 ★ | 133,971,871–134,004,975 | 9 |
| ENST00001134084 | 133,971,871–134,005,360 | 9 |
| ENST00000961149 | 133,971,909–133,995,431 | 9 |
| ENST00000876053 | 133,971,913–134,005,360 | 9 |
| ENST00000935311 | 133,971,914–134,004,842 | 10 |
| ENST00000961143 | 133,971,914–134,004,522 | 9 |
| ENST00000961147 | 133,971,914–133,996,364 | 9 |
| ENST00000395044 | 133,971,915–134,004,842 | 9 |
| ENST00000876055 | 133,971,915–134,004,842 | 10 |
| ENST00000876062 | 133,971,915–134,004,656 | 9 |
| ENST00000876063 | 133,971,915–134,004,547 | 9 |
| ENST00000876068 | 133,971,915–134,004,283 | 9 |
顯示 12/60 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
VDAC1 是電壓閘控、非選擇性離子通道，可在粒線體外膜與細胞膜介導陰離子及陽離子運輸。位於粒線體外膜時，通道允許小型親水分子擴散；在細胞膜上則參與細胞體積調節與細胞凋亡。通道狀態受膜電位影響：低電位或無膜電位時偏向開啟，電位高於 30–40 mV 時轉為關閉。開啟狀態對陰離子的選擇性較弱，關閉狀態則偏向陽離子選擇性。
VDAC1 也可結合多種訊號分子，包括神經醯胺、磷脂醯膽鹼、膽固醇與氧固醇。粒線體去極化時，它位於 PRKN 與 PINK1 下游，可促進粒線體自噬或抑制細胞凋亡；PRKN 介導的多泛素化與粒線體自噬促進作用相關，而單泛素化會降低粒線體鈣離子流入，最終抑制凋亡。VDAC1 亦介導 cytochrome c 外流，並可能參與通透性轉換孔複合體的形成；該複合體所涉及的粒線體產物釋放可觸發細胞凋亡。
在鈣離子相關調控中，VDAC1 與 HSPA9、ITPR1 組成的複合體可促進鈣離子由內質網腔流向粒線體膜間腔，為下游鈣離子通道 MCU 提供鈣離子；MCU 再將鈣離子直接釋放至粒線體基質。此複合體與粒線體鈣離子依賴的細胞凋亡調節有關。VDAC1 也可能介導 ATP 外運，但此功能仍以可能性表述。
除通道作用外，VDAC1 能催化磷脂在粒線體外膜兩側的轉位；此磷脂翻轉機制與通道活性無關，且可搬運帶陰離子的磷脂及兩性離子磷脂。這表示 VDAC1 的功能不只涉及離子與小分子通透，也涵蓋粒線體膜磷脂分布的調節。
Promoter 與基因調控
>VDAC1 ENST00000265333 GRCh38 chr5:134004875-134005975 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 CCTCCGTAGCCCCAGTTGCCCACTGCTTTAGATAGTGTCGCAGCTGGCTGTGAGGAGTGTCCTGATTCTG TAACCCGGCACCTCCTCCACAGGGCCCTAGACGCCTCAAGCCTTCCAGGACGTTTGTTGATCAAAGGCGA AGGATGTGTAGAATCTTCGTCCATCTACGAATTAATTCTCGAAACCTGCTTCGAGTGGGCCTCGCGCGTA ACACAGGGGACACTCAGTGGTGAACGAGACCACTCGCTTAGGCCTAGCAGCGAGGTGACCGTTCACTCAA CACACACTAACTGGGTCCCGCAGGACACGCCCCGGCTGGTCGCGGGGGTTACCCGGGGTGCCCTCAGTCG GCCGGCCGGCCATAACCGGCGTGATCTCCTCGCGCCGAGAGACCCAGCAGGGACCTCGCAAAACCCAATC CACGTTTTGTTTTATTTTGTCTTTTTGCCTCTCAAATGCATGGAAATTGGCTGCTAGTAGCTTTGCTACA GGAGAAAATCGCTAATCTGTAGTGCAAAATCGGCGCACAGGGGTTTTCTCTGAGATTGTCTAGACGCCGC GCGGGCGGGTCGGAGGCGCCAGACACATTGTATCCGGAGCGCGGAGCTCGGGAGCAACAGTCGCCGCCTC TACTCTGTATCTGCGCCGCCCCAGGCGCCCAGTGTCCGCGCTGGGCCTGGGACTGCCCTCGGGGGATGGG GCCCACGCGGGCTTTGATGGGGGGCCGGGGGCCACTTTGTCCACCCAGGCGAGGCTTGGGTCCAGCGCCG GCCACATCAACTCCCGGGGGATCTAGCAGCGCGGAGGCCAAGCAGGAGGCCCAGGAGCCCCGCGCGTCTT CCATTAGCGCAGGGACCTCCGGGCCACAGCTCAGAGAATCGGAAGGCCTCCTCCCCCTTCCCGAGCGCTG CCACTGGGGCCGAGGTTTCCAGCAAGAACCCGCGTGTCCCTGCGCACGCACACACGGTGCACACGTCAGT CCGGCGCCTCCCCGTGCCCCGACTCACGCAGGTCCTCCCGCGCGCCCGCAACACGCCCGCAGGCTCCTGT GTCTGCTGCCGGGGCAGCGGGGCCCGGAAGGGTAAGAACGCGGCTCGCTAG
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| VDAC1_1 ↗ | 5:134,004,739 | 負股 | 134,004,729–134,004,788 |
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
ENSR5_BZL2L · enhancer · 134000033–134000590 · regulatory
ENSR5_93Z73T · enhancer · 134002359–134002717 · regulatory
ENSR5_CHB2K · enhancer · 134003053–134004731 · regulatory
ENSR5_79TQD5 · promoter · 134004732–134004819 · regulatory
ENSR5_BZL3B · promoter · 134004832–134005465 · regulatory
ENSR5_536J2MF · CTCF_binding_site · 134005621–134005642 · regulatory
ENSR5_BZL3Q · enhancer · 134007841–134008378 · regulatory
· motif · 134003615–134003624 · motif
· motif · 134003615–134003624 · motif
· motif · 134003832–134003844 · motif
· motif · 134003847–134003864 · motif
· motif · 134004122–134004135 · motif
· motif · 134004140–134004153 · motif
· motif · 134004173–134004182 · motif
· motif · 134004173–134004182 · motif
· motif · 134004198–134004211 · motif
· motif · 134004235–134004248 · motif
· motif · 134004261–134004270 · motif
· motif · 134004285–134004298 · motif
· motif · 134004357–134004366 · motif
· motif · 134004357–134004368 · motif
· motif · 134004386–134004401 · motif
· motif · 134004578–134004591 · motif
· motif · 134004578–134004591 · motif
· motif · 134004894–134004903 · motif
· motif · 134004999–134005015 · motif
· motif · 134005014–134005025 · motif
· motif · 134005014–134005025 · motif
· motif · 134005183–134005196 · motif
· motif · 134005183–134005196 · motif
· motif · 134005623–134005639 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：283 aa
VDAC1 蛋白質長 283 個胺基酸，屬於真核粒線體 porin 家族。其序列包含多段跨膜 β 股，並具有粒線體定位訊號及 C 端 β 訊號的註解。
蛋白質三維結構
細胞內定位
VDAC1 位於粒線體外膜，也可見於細胞膜與膜筏。 在內質網與粒線體接觸位點，VDAC1 與 HSPA9 同處一複合體；此處描述的是複合體定位，不代表 HSPA9 的位置可直接等同於 VDAC1 的其他定位。
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：Membrane raft。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 11 個夥伴
- APOEP02649 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- CDK1P06493 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HK1P19367 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- LRRK2Q5S007 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRDX6P30041 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RTL10Q7L3V2 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- SLC25A6P12236 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- VDAC2P45880 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- VDAC3Q9Y277 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- YWHAEP62258 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- PB1P0C0U1 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
VDAC1 可形成同源二聚體與三聚體；在 cyclic AMP 或鈣離子反應下的寡聚化，是其 scramblase 活性所必需。它也是粒線體通透性轉換孔複合體（mPTPC）的組成成員之一，該複合體至少包含 SPG7、VDAC1 與 PPIF。另有報告指出 VDAC1 與多種蛋白質互作，包括 SPG7、NIPSNAP2、SLC25A30、HK1、BCL2L1、BAK1、HSPA9、TMEM41B、BCAP31 與 SMIM26；HK1–VDAC1 複合體則與 ATF2 互作。與 amyloid-beta 及 APP 的互作伴隨 VDAC1 去磷酸化。感染情境下，VDAC1 也與 influenza A virus PB1-F2 protein 互作。這些互作不全代表直接結合或相同的功能關係。
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 · 17 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | VDAC1 是電壓閘控、非選擇性離子通道，可在粒線體外膜與細胞膜運輸陰、陽離子；粒線體外膜上的通道允許小型親水分子擴散，細胞膜上的功能則涉及細胞體積調節與凋亡。低或無膜電位時通道開啟，電位高於 30–40 mV 時關閉，且兩狀態的離子選擇性不同。它可結合多種脂質訊號分子；粒線體去極化時位於 PRKN、PINK1 下游，泛素化形式與粒線體自噬或鈣離子流入及凋亡抑制相關。VDAC1 也介導 cytochrome c 外流，可能參與通透性轉換孔複合體，並可能介導 ATP 外運；與 HSPA9、ITPR1 的複合體則參與粒線體鈣離子依賴的凋亡調節。 | 含實驗來源 | 證據與來源Non-selective voltage-gated ion channel that mediates the transport of anions and cations through the mitochondrion outer membrane and plasma membrane. The channel at the outer mitochondrial membrane allows diffusion of small hydrophilic molecules; in the plasma membrane it is involved in cell volume regulation and apoptosis. It adopts an open conformation at low or zero membrane potential and a closed conformation at potentials above 30-40 mV. The open state has a weak anion selectivity whereas the closed state is cation-selective. Binds various signaling molecules, including the sphingolipid ceramide, the phospholipid phosphatidylcholine, and the sterols cholesterol and oxysterol. In depolarized mitochondria, acts downstream of PRKN and PINK1 to promote mitophagy or prevent apoptosis; polyubiquitination by PRKN promotes mitophagy, while monoubiquitination by PRKN decreases mitochondrial calcium influx which ultimately inhibits apoptosis. May participate in the formation of the permeability transition pore complex (PTPC) responsible for the release of mitochondrial products that triggers apoptosis. May mediate ATP export from cells. Part of a complex composed of HSPA9, ITPR1 and VDAC1 that regulates mitochondrial calcium-dependent apoptosis by facilitating calcium transport from the ER lumen to the mitochondria intermembrane space thus providing calcium for the downstream calcium channel MCU that directly releases it into mitochondria matrix (By similarity). Mediates cytochrome c efflux PMID 10661876 ↗ · PMID 11845315 ↗ · PMID 15033708 ↗ · PMID 18755977 ↗ · PMID 20230784 ↗ · PMID 25296756 ↗ · PMID 30061676 ↗ · PMID 31015432 ↗ · PMID 32047033 ↗ · PMID 8420959 ↗ |
| 功能 | VDAC1 可催化磷脂在粒線體外膜兩側轉位；此機制與通道活性無關，能搬運帶陰離子的磷脂及兩性離子磷脂。 | 含實驗來源 | 證據與來源Catalyzes the scrambling of phospholipids across the outer mitochondrial membrane; the mechanism is unrelated to channel activity and is capable of translocating both anionic and zwitterionic phospholipids PMID 38065946 ↗ |
| 分子活性 | chloride(in) = chloride(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | K(+)(in) = K(+)(out) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | ATP(in) = ATP(out) | 推論支持 | |
| 分子活性 | Ca(2+)(in) = Ca(2+)(out) | 推論支持 | |
| 分子活性 | Na(+)(in) = Na(+)(out) | 推論支持 | |
| 分子活性 | Mg(2+)(in) = Mg(2+)(out) | 推論支持 | |
| 分子活性 | L-glutamate(out) = L-glutamate(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | dopamine(out) = dopamine(in) | 推論支持 | |
| 分子活性 | acetylcholine(in) = acetylcholine(out) | 推論支持 | |
| 分子活性 | Fe(III)-[cytochrome c](out) = Fe(III)-[cytochrome c](in) | 含實驗來源 | |
| 分子活性 | a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine(out) | 含實驗來源 | 證據與來源a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine(out) PMID 38065946 ↗ |
| 分子活性 | a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine(out) | 推論支持 | 證據與來源a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-L-serine(out) PMID 38065946 ↗ |
| 交互作用 | VDAC1 可形成同源二聚體及三聚體，並會在 cyclic AMP 或鈣離子反應下寡聚化；寡聚化是 scramblase 活性所需。它是至少由 SPG7、VDAC1 與 PPIF 組成的粒線體通透性轉換孔複合體成員，並與 SPG7、NIPSNAP2、SLC25A30、hexokinases（包括 HK1）、BCL2L1、BAK1、RTL10/BOP、amyloid-beta、APP、TMEM41B、BCAP31、HSPA9 與 SMIM26 有互作紀錄。HK1–VDAC1 複合體與 ATF2 互作；amyloid-beta 與 APP 的互作會促使 VDAC1 去磷酸化。HSPA9 的互作可連結 ITPR1 與 VDAC1；SMIM26 另與內膜 ADP:ATP antiporter SLC25A6 互作，連接兩種代謝物轉運蛋白並確保呼吸鏈功能。 | 含實驗來源 | 證據與來源Homodimer and homotrimer; in response to cyclic AMP or calcium; oligomerization is required for scramblase activity. Component of the mitochondrial permeability transition pore complex (mPTPC), at least composed of SPG7, VDAC1 and PPIF. Interacts with SPG7, NIPSNAP2 and SLC25A30. Interacts with hexokinases including HK1. The HK1-VDAC1 complex interacts with ATF2. Interacts with BCL2L1. Interacts with BAK1. Interacts with RTL10/BOP (via BH3 domain). Interacts with amyloid-beta and APP; induces VDAC1 dephosphorylation. Interacts with TMEM41B. Interacts with BCAP31. Interacts with HSPA9; this interaction couples ITPR1 to VDAC1 (By similarity). Interacts with SMIM26; SMIM26 also interacts with ADP:ATP antiporter SLC25A6 in the inner mitochondrial membrane, connecting the VDAC1 and SLC25A6 metabolite transporters and ensuring respiratory chain function PMID 18755977 ↗ · PMID 22304920 ↗ · PMID 23055042 ↗ · PMID 25168729 ↗ · PMID 25296756 ↗ · PMID 26387735 ↗ · PMID 30061676 ↗ · PMID 30352685 ↗ · PMID 31206022 ↗ · PMID 38065946 ↗ · PMID 41991342 ↗ · PMID 8420959 ↗ |
| 交互作用 | 在微生物感染情境下，VDAC1 與 influenza A virus PB1-F2 protein 互作。 | 含實驗來源 | |
| 細胞定位 | VDAC1 是多次跨膜蛋白，可定位於粒線體外膜、細胞膜及膜筏；另有記載指出，VDAC1 與 HSPA9 同處於內質網－粒線體接觸位點的複合體中。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrion outer membrane / Multi-pass membrane protein; Cell membrane / Multi-pass membrane protein; Membrane raft / Multi-pass membrane protein; Found in a complex with HSPA9 and VDAC1 at the endoplasmic reticulum-mitochondria contact sites PMID 10661876 ↗ · PMID 31015432 ↗ · PMID 31206022 ↗ · PMID 7539795 ↗ · PMID 18755977 ↗ · PMID 18832158 ↗ · PMID 27641616 ↗ · PMID 25168729 ↗ · PMID 25296756 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GACTCACGCAGGTCCTCCCGCGCGCCCGCAACACGCCCGC40AGGCTCCTGTGTCTGCTGCCGGGGCAGCGGGGCCCGGAAG80GCAGAAGATGGCTGTGCCACCCACGTATGCCGATCTTGGC120AAATCTGCCAGGGATGTCTTCACCAAGGGCTATGGATTTG160GCTTAATAAAGCTTGATTTGAAAACAAAATCTGAGAATGG200ATTGGAATTTACAAGCTCAGGCTCAGCCAACACTGAGACC240ACCAAAGTGACGGGCAGTCTGGAAACCAAGTACAGATGGA280CTGAGTACGGCCTGACGTTTACAGAGAAATGGAATACCGA320CAATACACTAGGCACCGAGATTACTGTGGAAGATCAGCTT360GCACGTGGACTGAAGCTGACCTTCGATTCATCCTTCTCAC400CTAACACTGGGAAAAAAAATGCTAAAATCAAGACAGGGTA440CAAGCGGGAGCACATTAACCTGGGCTGCGACATGGATTTC480GACATTGCTGGGCCTTCCATCCGGGGTGCTCTGGTGCTAG520GTTACGAGGGCTGGCTGGCCGGCTACCAGATGAATTTTGA560GACTGCAAAATCCCGAGTGACCCAGAGCAACTTTGCAGTT600GGCTACAAGACTGATGAATTCCAGCTTCACACTAATGTGA640ATGACGGGACAGAGTTTGGCGGCTCCATTTACCAGAAAGT680GAACAAGAAGTTGGAGACCGCTGTCAATCTTGCCTGGACA720GCAGGAAACAGTAACACGCGCTTCGGAATAGCAGCCAAGT760ATCAGATTGACCCTGACGCCTGCTTCTCGGCTAAAGTGAA800CAACTCCAGCCTGATAGGTTTAGGATACACTCAGACTCTA840AAGCCAGGTATTAAACTGACACTGTCAGCTCTTCTGGATG880GCAAGAACGTCAATGCTGGTGGCCACAAGCTTGGTCTAGG920ACTGGAATTTCAAGCATAAATGAATACTGTACAATTGTTT960cDNA 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。