基因總覽
WDR4 的正式名稱為 WDR4 tRNA N7-guanosine methyltransferase non-catalytic subunit,是一種蛋白質編碼基因,產物屬於 WD repeat TRM82 family。其蛋白質具有多個 WD 重複序列,並包含一段被註記為無序的區域。WDR4 是 METTL1-WDR4 複合體的非催化成員;其名稱所指的角色,反映它與具甲基轉移功能的複合體共同參與 RNA 修飾,而非作為催化亞基。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000398208 ★ | 42,849,226–42,879,539 | 11 |
| ENST00000931734 | 42,843,013–42,879,583 | 10 |
| ENST00001100741 | 42,843,013–42,879,583 | 4 |
| ENST00001100742 | 42,843,013–42,879,583 | 4 |
| ENST00001100740 | 42,843,049–42,879,583 | 10 |
| ENST00000949296 | 42,843,071–42,879,583 | 10 |
| ENST00000899717 | 42,843,075–42,879,583 | 11 |
| ENST00000899716 | 42,843,076–42,879,583 | 12 |
| ENST00000931737 | 42,843,093–42,879,583 | 11 |
| ENST00000330317 | 42,843,094–42,879,583 | 12 |
| ENST00000931735 | 42,843,094–42,879,583 | 10 |
| ENST00000931736 | 42,843,094–42,879,583 | 11 |
顯示 12/20 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
WDR4 是 METTL1-WDR4 甲基轉移酶複合體的非催化成員,並在複合體中充當 tRNA 結合支架。此複合體參與 RNA 上 N(7)-甲基鳥嘌呤的形成,作用對象包括部分 tRNA、mRNA 與 microRNA(miRNA)。因此,WDR4 的功能不只涉及 tRNA 修飾,也涵蓋特定非編碼 RNA 與 mRNA 的甲基化。
在 tRNA 中,WDR4 對一大部分含有 5'-RAGGU-3' 基序的分子之 m7G46 形成具有必要作用;該基序位於可變環。m7G46 可與 D-loop 中的 C13-G22 互相作用,協助穩定 tRNA 的三級結構,並保護 tRNA 免於降解。這些作用把特定序列特徵、修飾位置與 tRNA 結構穩定性連結起來,也與 tRNA 修飾及 N(7)-甲基鳥嘌呤-tRNA 生合成相關。
WDR4 也參與部分 mRNA 內部位點的 N(7)-甲基鳥嘌呤形成;此外,特定 miRNA(例如 let-7)的甲基化同樣需要 WDR4。現有資料將其作用範圍描述為部分或特定 RNA 子集,並未表示所有 tRNA、mRNA 或 miRNA 都受此修飾。
除 METTL1-WDR4 複合體相關的 RNA 修飾外,WDR4 也被報告可獨立於 METTL1 參與基因組穩定性。在 DNA 複製位置,WDR4 可調節 FEN1 的核酸內切活性。來源未進一步說明此調節如何連結至基因組穩定性的具體分子步驟,因此不宜將其延伸為更具體的機制。
Promoter 與基因調控
>WDR4 ENST00000398208 GRCh38 chr21:42879439-42880539 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 TACTGTGTCTCCTCCTCTTCTCATTTTCACATGCAAGTATTTATTGTGGTTATCTGGTCCCGGCTCACCA TCATATATTGCGTGCACGGGAGAGAAAATTAATCTTTTTAGTTTGTAAGTCTCTGGATCAAGAGGAGCTG CACCGGACAAGCCAATCTAAAACAGACCGTGAGATCCTAGATTTTGTGCCTGATGCTGGGATTGTAAGAG GCTTTTGGGGATCTTGGGATGAACACTGGAAACTAACCATAGTTTGGGTTGAAAATATCACTACAGTTCG GAGATTTTAAGGCATCTGTGGCTTGTCTAAGTGCAAAGATTCAGTAGGCTTACTTCTAGCGACCTCAGAC TTGACGCCACCCGAGACACCCTCACCCATGACCACATCTTGGACATTTTTTTTTTTTTTGAGAGAGAGTC TCGCTCTGTCGCCCTGGCTGGAGTGCAGCGGGGGCGATCTCGACTCACTGCAACCTCCGCCTCCCGGGTT CAGGCAATTCTTCTGTCTCAGCCTCCCAAGTAGTTGGGGCTACAGTCGCACGCCACCACGCCCAACAAAT TTTTGTACTTTTAGTAGAAACGGGGTTTCACCATATTGGTCAGGCTGCTCTCGAACTGCTGACTTCATGT GAGCCACGGCCCCCGGTTCATTCACTTCTTGAAGGATCATTTACCAGGCATCTAGTAGCCATCATCAGGT CCTACGTCTCTCCAGCTACCGCGGAAAAAGATCCAGAACCAGCCCTACCCCGTCTAGAGGAAAGGATGAA CATTAGGCAAGTACTTGGAATCGTGCGAAGTGCACTCCATCAGATCACCTTGGTGAGTGAACTGCCAAAC CCGAAACACCGAAGGCCACCAGCCACAACCCGGAGGGCGGTCACAGCACCTTTCACGCATGCTCAAGGCA GGCTCGTCCTTGAGCATGCGCGGTACGTGGGGTATACGTCATCTCTCGGCGTCTGCGCCTGGCGTCACCG ACCGGTGCGGACAGGAAGAGGCTCTGGGCTGGCACATGTGTATGGCGGTGAGGCGGGCGGGTACATGGCG GGCTCTGTGGGACTGGCGTTGTGCGGGCAGACGTTGGTGGTGCGGGGCGGC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| WDR4_1 ↗ | 21:42,879,534 | 負股 | 42,879,524–42,879,583 |
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
ENSR21_C68TQ · enhancer · 42878416–42879520 · regulatory
ENSR21_9M2JC · promoter · 42879521–42880029 · regulatory
ENSR21_673689 · CTCF_binding_site · 42879551–42879598 · regulatory
· motif · 42877647–42877658 · motif
· motif · 42878950–42878957 · motif
· motif · 42879048–42879062 · motif
· motif · 42879048–42879062 · motif
· motif · 42879069–42879078 · motif
· motif · 42879069–42879078 · motif
· motif · 42879100–42879117 · motif
· motif · 42879111–42879120 · motif
· motif · 42879146–42879161 · motif
· motif · 42879289–42879302 · motif
· motif · 42879289–42879302 · motif
· motif · 42879296–42879303 · motif
· motif · 42879441–42879457 · motif
· motif · 42879461–42879476 · motif
· motif · 42879487–42879497 · motif
· motif · 42879518–42879529 · motif
· motif · 42879551–42879567 · motif
· motif · 42879553–42879569 · motif
· motif · 42879579–42879595 · motif
· motif · 42879608–42879619 · motif
· motif · 42879608–42879619 · motif
· motif · 42879635–42879646 · motif
· motif · 42879635–42879646 · motif
· motif · 42879665–42879680 · motif
· motif · 42880236–42880253 · motif
· motif · 42880488–42880496 · motif
在若干癌症中,WDR4 被報告有基因擴增及蛋白質層級的過度表現;來源未進一步說明其發生條件或調控機制。
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:412 aa
WDR4 蛋白質長 412 個胺基酸,屬於 WD repeat TRM82 family。序列註記包含七段 WD 重複區,分布於蛋白質不同區段;C 端第 377–412 位則被註記為無序區域。
蛋白質三維結構
細胞內定位
WDR4 位於細胞核與染色體,並可定位於新生 DNA 合成的位置。 來源未提供其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。
未繪示構造:Chromosome。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 4 個夥伴
- FAM118AQ9NWS6 · UniProt INTERACTION · 7 experiments
- FEN1P39748 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- METTL1Q9UBP6 · UniProt INTERACTION · 15 experiments
- RABGGTBP53611 · UniProt INTERACTION · 6 experiments
WDR4 與 METTL1 組成 METTL1-WDR4 複合體,在其中擔任非催化成員;此複合體關係與 WDR4 在 RNA 修飾中的功能相關。此外,WDR4 與 FEN1 有直接交互作用,來源並指出 WDR4 可調節 FEN1 的核酸內切活性。
疾病與遺傳關聯
影響 WDR4 的基因變異與兩種常染色體隱性疾病相關。Galloway-Mowat syndrome 6(GAMOS6)通常在嬰兒期或幼兒期發病,可見小頭症、整體發展遲緩、不同程度的智能障礙與生長不足;腎功能受損可能隨年齡出現,也可能不存在。其相關表現還包括腎病症候群、中樞神經異常與癲癇傾向。
另一種相關疾病為 microcephaly, growth deficiency, seizures, and brain malformations(MIGSB),其特徵可包括胎內生長遲滯、出生後生長不足、小頭症、早發癲癇、腦部構造異常,以及精神動作發展不佳或缺如。這些資料將疾病歸因於影響 WDR4 的變異;此處描述的是疾病關聯,不延伸推論其他未載明的因果機制。
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 · 7 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | WDR4 是 METTL1-WDR4 甲基轉移酶複合體的非催化成員,並作為 tRNA 結合支架,參與部分 tRNA、mRNA 與 miRNA 的 N(7)-甲基鳥嘌呤形成。它對含 5'-RAGGU-3' 基序的部分 tRNA 在第 46 位形成 m7G、部分 mRNA 內部位點的修飾,以及 let-7 等特定 miRNA 的甲基化具有必要作用。m7G46 可穩定 tRNA 結構並減少降解;此外,WDR4 也可獨立於 METTL1,在 DNA 複製位置調節 FEN1 的核酸內切活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Non-catalytic component of the METTL1-WDR4 methyltransferase complex required for the formation of N(7)-methylguanine in a subset of RNA species, such as tRNAs, mRNAs and microRNAs (miRNAs). In the METTL1-WDR4 methyltransferase complex, WDR4 acts as a scaffold for tRNA-binding. Required for the formation of N(7)-methylguanine at position 46 (m7G46) in a large subset of tRNAs that contain the 5'-RAGGU-3' motif within the variable loop. M7G46 interacts with C13-G22 in the D-loop to stabilize tRNA tertiary structure and protect tRNAs from decay. Also required for the formation of N(7)-methylguanine at internal sites in a subset of mRNAs. Also required for methylation of a specific subset of miRNAs, such as let-7. Independently of METTL1, also plays a role in genome stability: localizes at the DNA replication site and regulates endonucleolytic activities of FEN1 PMID 12403464 ↗ · PMID 26751069 ↗ · PMID 31031083 ↗ · PMID 31031084 ↗ · PMID 34352206 ↗ · PMID 34352207 ↗ · PMID 36599982 ↗ · PMID 36599985 ↗ · PMID 37369656 ↗ · PMID 37379838 ↗ |
| 分子活性 | WDR4 相關功能包括 tRNA 修飾,以及 N(7)-甲基鳥嘌呤-tRNA 的生合成。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | WDR4 與 METTL1 組成 METTL1-WDR4 複合體,並作為其中的非催化成員;此外,WDR4 與 FEN1 有直接交互作用。 | 含實驗來源 | 證據與來源Non-catalytic component of the METTL1-WDR4 complex, composed of METTL1 and WDR4. Interacts with FEN1; the interaction is direct PMID 12403464 ↗ · PMID 26751069 ↗ · PMID 36599982 ↗ · PMID 36599985 ↗ · PMID 37369656 ↗ · PMID 37379838 ↗ |
| 細胞定位 | WDR4 位於細胞核與染色體,並定位於新生 DNA 合成的位置。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus; Chromosome; Localizes at the site of nascent DNA synthesis PMID 15861136 ↗ · PMID 26751069 ↗ |
| 調控 | 在若干癌症中,WDR4 有基因擴增,且在蛋白質層級呈現過度表現。 | 含實驗來源 | 證據與來源Amplified and overexpressed in a number of cancers (at protein level) PMID 34352206 ↗ · PMID 34352207 ↗ · PMID 34371184 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 WDR4 的變異與常染色體隱性 Galloway-Mowat syndrome 6(GAMOS6)相關,疾病通常於嬰兒期或幼兒期發病。患者可有小頭症、整體發展遲緩、不同程度的智能障礙與生長不足,並可能出現早發腎病症候群、中樞神經異常及癲癇傾向;腎功能受損可能隨年齡出現,也可能不存在。腦部表現可包括腦迴異常與小腦發育不全。 | 含實驗來源 | 證據與來源Galloway-Mowat syndrome 6 GAMOS6 A form of Galloway-Mowat syndrome, a severe renal-neurological disease characterized by early-onset nephrotic syndrome associated with microcephaly, central nervous system abnormalities, developmental delays, and a propensity for seizures. Brain anomalies include gyration defects ranging from lissencephaly to pachygyria and polymicrogyria, and cerebellar hypoplasia. Most patients show facial dysmorphism characterized by a small, narrow forehead, large/floppy ears, deep-set eyes, hypertelorism and micrognathia. Additional variable features are visual impairment and arachnodactyly. Most patients die in early childhood. GAMOS6 is an autosomal recessive form with onset in infancy or early childhood. Affected individuals manifest microcephaly, global developmental delay, variable degrees of intellectual disability, and growth deficiency. Renal impairment may be age-dependent or may not be present. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 618347 PMID 28617965 ↗ · PMID 29597095 ↗ · PMID 30079490 ↗ · PMID 36599985 ↗ · PMID 37369656 ↗ |
| 疾病關聯 | 影響 WDR4 的變異與常染色體隱性疾病 microcephaly, growth deficiency, seizures, and brain malformations(MIGSB)相關。疾病表現可包括胎內生長遲滯、出生後生長不足、小頭症、臉部異形、早發癲癇,以及部分胼胝體缺如或腦迴簡化等腦部異常;精神動作發展可能不佳或缺如。 | 含實驗來源 | 證據與來源Microcephaly, growth deficiency, seizures, and brain malformations MIGSB An autosomal recessive disorder characterized by intrauterine growth retardation, postnatal growth deficiency, microcephaly, facial dysmorphism, early-onset seizures, brain malformations such as partial agenesis of the corpus callosum and simplified gyration, and poor or absent psychomotor development. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 618346 PMID 26416026 ↗ · PMID 37369656 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GCTCTGGGCTGGCACATGTGTATGGCGGTGAGGCGGGCGG40GTACATGGCGGGCTCTGTGGGACTGGCGTTGTGCGGGCAG80ACGTTGGTGGTGCGGGGCGGCAGCCGATTCCTGGCCACCT120CCATAGCAAGCAGTGATGATGACAGCCTCTTCATCTATGA160CTGCAGTGCTGCAGAAAAGAAGTCACAAGAAAATAAAGGG200GAGGACGCGCCCTTGGACCAGGGGAGCGGTGCGATTCTGG240CGTCCACCTTCTCCAAGTCTGGCAGCTATTTTGCTTTAAC280CGATGACAGTAAGCGTCTGATTCTTTTCCGTACAAAACCA320TGGCAATGTCTGAGTGTCAGGACCGTGGCAAGGAGGTGTA360CAGCCCTGACTTTCATAGCCTCGGAGGAGAAGGTCTTGGT400GGCCGACAAGTCTGGAGACGTCTACTCCTTTTCGGTGCTG440GAGCCACACGGGTGTGGCCGTCTAGAGCTGGGGCACCTGT480CTATGCTGTTAGATGTGGCTGTGAGTCCTGATGACCGCTT520CATCCTCACTGCCGACCGGGACGAGAAGATCCGAGTCAGC560TGGGCCGCGGCGCCCCATAGCATCGAGTCCTTCTGCTTGG600GGCACACAGAGTTTGTGAGCCGTATCTCCGTGGTGCCAAC640TCAGCCCGGGCTGCTTCTGTCCTCCTCTGGGGACGGCACC680CTGAGGCTCTGGGAGTACAGGAGCGGCCGCCAGCTGCACT720GCTGTCACCTGGCCAGTCTGCAGGAGCTGGTGGACCCCCA760GGCCCCCCAGAAGTTTGCCGCGTCCAGGATTGCATTCTGG800TGCCAGGAGAACTGCGTGGCGCTCCTGTGCGACGGCACTC840CTGTGGTCTACATCTTCCAGCTGGACGCCCGCAGACAGCA880GTTGGTGTACAGGCAGCAGCTGGCGTTCCAGCACCAAGTG920TGGGACGTGGCTTTCGAGGAGACCCAGGGGCTGTGGGTGC960cDNA 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。