基因總覽
VDAC2(voltage dependent anion channel 2)是蛋白質編碼基因,產物屬於真核粒線體 porin 家族,為多次穿膜蛋白。其主要定位於粒線體外膜,也可能出現在非粒線體膜。蛋白質由 294 個胺基酸組成,序列註解顯示其膜穿越區具有 β-strand 結構,並在細胞質側與粒線體膜間隙側之間交替分布。VDAC2 的基本特性包括形成電壓依賴性離子通道,以及參與粒線體外膜磷脂的跨膜轉位;此外,它可與多種脂質結合。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000332211 ★ | 75,210,796–75,231,448 | 10 |
| ENST00000880919 | 75,209,983–75,231,456 | 12 |
| ENST00000880920 | 75,209,983–75,231,456 | 11 |
| ENST00000880921 | 75,209,983–75,231,456 | 10 |
| ENST00000543351 | 75,210,126–75,231,456 | 10 |
| ENST00000880922 | 75,210,126–75,231,456 | 11 |
| ENST00000880924 | 75,210,126–75,231,456 | 12 |
| ENST00000880923 | 75,210,137–75,231,456 | 11 |
| ENST00000298468 | 75,210,154–75,230,951 | 10 |
| ENST00000958957 | 75,210,191–75,231,456 | 10 |
| ENST00000344036 | 75,210,645–75,220,970 | 7 |
| ENST00000880925 | 75,210,773–75,231,456 | 10 |
顯示 12/26 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
VDAC2 可作為非選擇性電壓閘控離子通道,介導陰離子與陽離子穿越粒線體外膜及質膜。通道在 0 mV 時呈開啟構形,在正、負電位下則呈關閉構形。資料描述了兩種通道族群:主要族群在開啟狀態時電導較低、離子選擇性較弱,並會隨電壓變化由開啟狀態轉為低電導的「關閉」狀態;另一族群則具有典型高電導開啟狀態及一般離子選擇性。氯離子與鉀離子均列為其通道運輸的離子例子。
除了通道作用,VDAC2 也能催化粒線體外膜兩側的磷脂翻轉;此作用機制與通道活性無關,底物包括陰離子型與兩性離子型磷脂。相關資料列出 phosphatidylserine、phosphatidylcholine 與 phosphatidylinositol 等磷脂可在膜兩側轉位。較高階的寡聚結構對其 scramblase 活性是必要的。
VDAC2 可結合 ceramide、phosphatidylcholine、cholesterol 與 oxysterol 等脂質。ceramide 結合會促進粒線體外膜通透化(MOMP)相關的細胞凋亡路徑,來源並未將此關係描述為唯一或充分的凋亡原因。
在粒線體去極化時,VDAC2 與粒線體外膜轉位酶(TOM)複合體及 PINK1 kinase 形成相關互作;這種組裝可穩定 PINK1 位於粒線體外膜,並藉由招募 E3 ubiquitin ligase PRKN 觸發後續粒線體自噬。此功能依賴特定的去極化條件,與 VDAC2 的離子通道及磷脂翻轉作用有所區別。
Promoter 與基因調控
>VDAC2 ENST00000332211 GRCh38 chr10:75209796-75210896 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 GAAACTTCAGCATGAGTAACCCCATTTTGGTTTGGTCTGATGGGCCTAATGCAGGAGGTCAGTCTAAACT AACGGTCTCCCATATACATTTTATCTAATAGCTCTGTCACCCTTCCTGCACACCCGGGGAACTCGGGTGC GGCATTCTAACGCCTGCTCAGCATGATTCCACATTTTCTCCAGGCCCATAATCCAGAGGAGGTTGGGCCC GGAGCAGGCTTGCCTCGCCAAGCTCCGGCTCCGTGCGTGTGTGAAGCAGTGCCATGCCTGAGTGGGGAGG AGCCGCGGAAGAGAAAGCGTAAGGCGGCGTGGAAATGGGTGGGGCACGCTAGGACCCGCTCACATTTGTT CAGGGAGAGGCAGTCCCAAAAAGCCTCTCAGGCACACAACCCAGCACAGCAAGGCAGTCACACCAAGGTG GGAAAAGAGGGCAGAAGAGCGCGAGGGGCTGGAGGTGGCGCCCCTGTGTCCCACTCGTTCTCCCTGGGCT GGGAAAGAGAAGCGGTCCCTCAGAAGCGCAGGCTGCGCTAGCTTAGGATGGACGTGGGTAACGCTCAGCT GACTCCCCGCAGGCACCCTATGCAGGGCTTTGTTTCGGGGGGGAACCCGCACCAGCGCGTAAGGGGAGTA GGAGAGATCTACGTGACCCTGGTGCGCAGCCGCGCCCTATCGCCCCGGCCACGCGCCGACGCCCCGCCCC GTCCGTGACGCGTTCGCGCGGGGCCTCCGCCCCATCCCCCTCCCAGGCGGTCCCCAGCGCGCTGCCTCCG CCGTTCCCCGCCCCCTCGCCTCTGAGGCTGCCCGGATAGCTGCCTGATCCAAGGCCCAGCAGCTTCTGCC TTCCGGATCCCCACCGACGGACGGAGGCAGCCCACCTGCAGGACCGGGGCGCTGTCGGTCCACGTGGCCG CTCTGGAGCAGGTTGGAGTTGGCAGCGGGCTGCGCTGCAGGGACAGGCGCGGCGGACAGCCCCGGGGGCA GCGGCGGGGTCCTGTCTGGGAGAGGACAGGGTTGCGGCGGGCGGAACGGTGTCTCCTTCACTTCGCCCTC CAGCTGCTGGAGCTGCAGCCCGACCGCGAGCGTGCCAAGCGGCTTCAGCAG
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| VDAC2_1 ↗ | 10:75,210,826 | 正股 | 75,210,777–75,210,836 |
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
ENSR10_BJWZS · enhancer · 75208119–75208666 · regulatory
ENSR10_934T25 · promoter · 75209664–75210164 · regulatory
ENSR10_5MNM5L · CTCF_binding_site · 75210239–75210260 · regulatory
ENSR10_BJX26 · promoter · 75210306–75210858 · regulatory
ENSR10_5MNM8C · CTCF_binding_site · 75210835–75210856 · regulatory
ENSR10_934T2G · enhancer · 75210859–75211265 · regulatory
ENSR10_BJX2B · promoter · 75211266–75211857 · regulatory
· motif · 75209952–75209963 · motif
· motif · 75210055–75210071 · motif
· motif · 75210210–75210222 · motif
· motif · 75210241–75210257 · motif
· motif · 75210435–75210447 · motif
· motif · 75210486–75210496 · motif
· motif · 75210525–75210535 · motif
· motif · 75210570–75210580 · motif
· motif · 75210666–75210675 · motif
· motif · 75210837–75210853 · motif
· motif · 75211088–75211103 · motif
· motif · 75211090–75211103 · motif
· motif · 75211093–75211105 · motif
· motif · 75211096–75211103 · motif
· motif · 75211152–75211167 · motif
· motif · 75211152–75211167 · motif
· motif · 75211366–75211376 · motif
· motif · 75212247–75212258 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:294 aa
VDAC2 蛋白質長 294 個胺基酸,屬於真核粒線體 porin 家族。序列註解顯示多個 β-strand 跨膜區,並由短的細胞質側與粒線體膜間隙側區段交替連接,形成多次穿膜架構。
蛋白質三維結構
細胞內定位
VDAC2 主要位於粒線體外膜;資料亦指出它可能定位於非粒線體膜,但未進一步說明這種定位的條件或變化。
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。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 31 個夥伴
- AGTR1Q6NUP5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- APBB2Q92870-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- ARHGAP25P42331-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BAG6P46379-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- BRK1Q8WUW1 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CCT5P48643 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- CFTRP13569 · UniProt INTERACTION · 10 experiments
- CTSDP07339 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- EEF1DP29692-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FAM162AQ96A26 · UniProt INTERACTION · 2 experiments
- FMR1Q06787-7 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- GRNP28799 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HSPB1P04792 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- HTTP42858 · UniProt INTERACTION · 22 experiments
- ICAM5Q9UMF0 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KIF1BO60333-2 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- KLF11O14901 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NDUFV1P49821 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NEFLP07196 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PEX1O43933 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PMP22A0A6Q8PF08 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- PRKNO60260-5 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
- PRPS1P60891 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- RNF11Q9Y3C5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- TPPPO94811 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
VDAC2 可形成單體、同源二聚體及更高階寡聚體;較高階結構是其 scramblase 活性所需。作為同源二聚體時,VDAC2 可與 TOM 複合體互作;粒線體去極化後,TOM–VDAC 組裝體與 PINK1 互作,並與 PINK1 在粒線體外膜的穩定及後續粒線體自噬相關。另有相似性推論指出,VDAC2 與 ARMC12 的互作依賴 TBC1D21,並可與 KLC3、SPATA33 互作;其與 PPP3CC 的互作則依賴 SPATA33。
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 · 9 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | VDAC2 是非選擇性電壓閘控離子通道,可介導陰、陽離子通過粒線體外膜與質膜;在 0 mV 時呈開啟構形,在正負電位下關閉。主要通道族群具有較低開啟態電導與較弱離子選擇性,並可隨電壓轉為低電導狀態;另一族群則具典型高電導與一般選擇性。VDAC2 也結合多種脂質,ceramide 結合會促進 MOMP 凋亡路徑;粒線體去極化時,與 TOM 複合體及 PINK1 的互作可穩定 PINK1,並經 PRKN 招募促進粒線體自噬。 | 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 adopts an open conformation at zero mV and a closed conformation at both positive and negative potentials. There are two populations of channels; the main that functions in a lower open-state conductance with lower ion selectivity, that switch, in a voltage-dependent manner, from the open to a low-conducting 'closed' state and the other that has a normal ion selectivity in the typical high conductance, 'open' state. Binds various lipids, including the sphingolipid ceramide, the phospholipid phosphatidylcholine, and the sterols cholesterol and oxysterol. Binding of ceramide promotes the mitochondrial outer membrane permeabilization (MOMP) apoptotic pathway. Associates with the translocase of the outer mitochondrial membrane (TOM) complex and PINK1 kinase at depolarized mitochondria, this interaction stabilizes PINK1 at the outer mitochondrial membrane and triggers downstream mitophagy by the recruitment of the E3 ubiquitin ligase PRKN PMID 31015432 ↗ · PMID 40080546 ↗ · PMID 8420959 ↗ |
| 功能 | VDAC2 可催化粒線體外膜兩側的磷脂翻轉;此轉位作用的機制與離子通道活性無關,並可轉運陰離子型及兩性離子型磷脂。 | 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 | 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 ↗ |
| 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-(1D-myo-inositol)(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-(1D-myo-inositol)(out) | 含實驗來源 | 證據與來源a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-(1D-myo-inositol)(in) = a 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phospho-(1D-myo-inositol)(out) PMID 38065946 ↗ |
| 交互作用 | VDAC2 可呈單體、同源二聚體或更高階寡聚體,高階結構是 scramblase 活性所需。相似性推論指出,它與 ARMC12 的互作依賴 TBC1D21,並與 KLC3、SPATA33 互作;與 PPP3CC 的互作依賴 SPATA33。VDAC2 同源二聚體可與 TOM 複合體互作;粒線體去極化後,TOM–VDAC 組裝體與 PINK1 互作,穩定其外膜定位並促進後續粒線體自噬。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer, homodimer and higher order oligomers; formation of higher order structures is necessary for scramblase activity. Interacts with ARMC12 in a TBC1D21-dependent manner (By similarity). Interacts with KLC3 (By similarity). Interacts with SPATA33 (By similarity). Interacts with PPP3CC in a SPATA33-dependent manner (By similarity). As a homodimer, interacts with the TOM complex. Upon mitochondrial depolarization, the TOM-VDAC assembly interacts with PINK1; the interaction stabilizes PINK1 at the outer mitochondrial membrane and triggers downstream mitophagy PMID 38065946 ↗ · PMID 40080546 ↗ |
| 細胞定位 | VDAC2 是多次穿膜蛋白,定位於粒線體外膜;資料另指出它可能定位於非粒線體膜,但未提供進一步的定位條件或變化資訊。 | 含實驗來源 | 證據與來源Mitochondrion outer membrane / Multi-pass membrane protein; Membrane; May localize to non-mitochondrial membranes PMID 31015432 ↗ · PMID 7539795 ↗ · PMID 40080546 ↗ · PMID 27641616 ↗ |
核酸與蛋白質序列
AGAGGACAGGGTTGCGGCGGGCGGAACGGTGTCTCCTTCA40CTTCGCCCTCCAGCTGCTGGAGCTGCAGCCCGACCGCGAG80CGTGCCAAGCGGCTTCAGCAGCTAGCGGAGCGGTGGCGGC120GGCCCCCCTCAGGACACCACCAGATTCCCCTCTTCCCGCG160GCCTCGCCATGGCGACCCACGGACAGACTTGCGCGCGTCC200AATGTGTATTCCTCCATCATATGCTGACCTTGGCAAAGCT240GCCAGAGATATTTTCAACAAAGGATTTGGTTTTGGGTTGG280TGAAACTGGATGTGAAAACAAAGTCTTGCAGTGGCGTGGA320ATTTTCAACGTCCGGTTCATCTAATACAGACACTGGTAAA360GTTACTGGGACCTTGGAGACCAAATACAAGTGGTGTGAGT400ATGGTCTGACTTTCACAGAAAAGTGGAACACTGATAACAC440TCTGGGAACAGAAATCGCAATTGAAGACCAGATTTGTCAA480GGTTTGAAACTGACATTTGATACTACCTTCTCACCAAACA520CAGGAAAGAAAAGTGGTAAAATCAAGTCTTCTTACAAGAG560GGAGTGTATAAACCTTGGTTGTGATGTTGACTTTGATTTT600GCTGGACCTGCAATCCATGGTTCAGCTGTCTTTGGTTATG640AGGGCTGGCTTGCTGGCTACCAGATGACCTTTGACAGTGC680CAAATCAAAGCTGACAAGGAATAACTTTGCAGTGGGCTAC720AGGACTGGGGACTTCCAGCTACACACTAATGTCAATGATG760GGACAGAATTTGGAGGATCAATTTATCAGAAAGTTTGTGA800AGATCTTGACACTTCAGTAAACCTTGCTTGGACATCAGGT840ACCAACTGCACTCGTTTTGGCATTGCAGCTAAATATCAGT880TGGATCCCACTGCTTCCATTTCTGCAAAAGTCAACAACTC920TAGCTTAATTGGAGTAGGCTATACTCAGACTCTGAGGCCT960cDNA 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。