基因總覽
WRN 是蛋白質編碼基因，產物 WRN RecQ like helicase 屬於解旋酶家族的 RecQ 次家族。此蛋白質是多功能酵素，具有 ATP 依賴性 DNA 解旋酶與 3′ 至 5′ 外切核酸酶活性，能處理特定結構的 DNA。其結構包含外切核酸酶區、解旋酶 ATP 結合區、解旋酶 C 端區及 HRDC 結構域，並帶有多個重複序列與分子互作基序。這些結構特色與其核酸處理能力相符；其具體底物偏好及生物學作用則依 DNA 結構與反應條件而異。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000298139 ★ | 31,033,810–31,176,138 | 35 |
| ENST00000860283 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00000860284 | 31,033,774–31,176,138 | 34 |
| ENST00000860285 | 31,033,774–31,176,138 | 34 |
| ENST00000860286 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00000928033 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00000928034 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00000966175 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00000966176 | 31,033,774–31,176,138 | 35 |
| ENST00001115983 | 31,033,774–31,076,611 | 8 |
| ENST00001115984 | 31,033,774–31,076,605 | 8 |
| ENST00000651642 | 31,068,309–31,085,228 | 4 |
顯示 12/12 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
WRN RecQ like helicase 可在部分雙股 DNA 底物上，以鎂離子及 ATP 為依賴條件進行 3′ 至 5′ 解旋；其沿 DNA 移動時，將 ATP 水解與雙股 DNA 解開相連。解旋反應以 (d)ATP 最有效率，(d)CTP 也可替代但效率較低；單股 DNA 結合蛋白 RPA 複合體可增強鏈置換。此酵素另具有 3′ 至 5′ 外切核酸酶活性，但底物範圍有限：它可作用於帶有 5′ 突出端的雙股 DNA，對單股 DNA 或平端雙股 DNA 則沒有核酸酶活性。
WRN 偏好含有特殊二級結構的 DNA，例如複製叉與 Holliday junction。據此推測，它可能協助解開同源重組、複製叉停滯或 DNA 修復過程形成的連接 DNA 分子；在 DNA 損傷處，也能減輕 DNA 聚合酶停滯。資料亦指出它參與 DNA 複製焦點的形成，並在伽瑪射線照射後參與 DNA 雙股斷裂修復。這些作用與細胞處理複製障礙及 DNA 損傷的過程相關。
WRN 也能解開部分 G-四股體 DNA，例如 d(CGG)n 序列形成的結構；此反應需要短的單股尾端，且方向可能包括 5′ 至 3′ 和 3′ 至 5′。此能力並非適用於所有富含 G 的序列：來源指出，端粒或 IgG switch 序列的其他 G-rich 底物不會被解開。G-四股體解旋需要 Mg²⁺；外切核酸酶區在體外可結合鎂或錳離子，且兩者均支持較高的外切核酸酶活性。解旋酶區則可結合 Zn²⁺。
WRN 的功能與基因組穩定性有關；WRN 減少會伴隨染色體斷裂及基因組不穩定。此結果支持它參與 DNA 維護，但來源未將單一酵素活性等同於所有相關細胞結果。
Promoter 與基因調控
>WRN ENST00000298139 GRCh38 chr8:31032810-31033910 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 ACGGGATGGGGTGGGGGAGGGGTGTTGAGAACAATCGCAGACGCCCCTCGGCCTGACCGCCCCGCCGCCG CCCGCGACCCCCACGCCGGGCCCGGCTCCCCCGGCGCCGCAGCGCGGGGCTCCAGCCACTGCCGGCCGGT TGGCGGCCGCCGCTCCGGCTCTGCCCGCGCTCCCCGCATCCCTCCGCCGCCCCCGGGGCCGCTCCCGCAC GCCGCCGCCGCCCGTCCCGCGCTCCGCGGCCCCAGGTCTCCAGCCGGCGGGCACTCACATCATCTCTGCC ATCACCGCCGCCGCCGATGCCCTTCACGACCACCGCCGCCGCCACCGCCAGCTCTCGGCCCCTCTGCTGC AGCCGCCGCAGCCGCCGCCCCCCGCCTCCTCCCCCGCCGCCGCCGCTCGCACTGCCCCCCGCCGGAGCAG CCGGGCAGGGGCATCGCCCGCGGCGCCCACCGCAGCCGCCCCTCCTGCGGCCGCTGCGGGGGCCGCCGCC TGACTTCGGACACCGGCCCCGCACCCGCCAGGAGGGGAGGGAAGGGGAGGCGGGGAGAGCGACGGCGGGG GGCGGGCGGTGGACCCCGCCTCCCCCGGCACAGCCTGCTGAGGGGAAGAGGGGGTCTCCGCTCTTCCTCA GTGCACTCTCTGACTGAAGCCCGGCGCGTGGGGTGCAGCGGGAGTGCGAGGGGACTGGACAGGTGGGAAG ATGGGAATGAGGACCGGGCGGCGGGAATGTTCTCACTTCTCCGGATTCCACCGGGATGCAGGACTCTAGC TGCCCAGCCGCACCTGCGAAGAGACTACACTTCCCGAGGTGCTCAGCGGCAGCGAGGGCCTCCACGCATG CGCACCGCGGCGCGCTGGGCGGGGCTGGATGGGCTGTGGTGGGAGGGTTGCAGCGCCGCGAGAAAGGCGA GCCGGGCCGGGGGCGGGGAAAGGGGTGGGGCAGGAACGGGGGCGGGGACGGCGCTGGAGGGGCGGGTCGG GTAGGTCTCCCGGAGCTGATGTGTACTGTGTGCGCCGGGGAGGCGCCGGCTTGTACTCGGCAGCGCGGGA ATAAAGTTTGCTGATTTGGTGTCTAGCCTGGATGCCTGGGTTGCAGGCCCT
EPDnew 實驗支持 promoter／TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS（1-based） | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| WRN_1 ↗ | 8:31,033,837 | 正股 | 31,033,788–31,033,847 |
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
ENSR8_9GBKL · promoter · 31033346–31033820 · regulatory
ENSR8_C545Z · enhancer · 31033821–31035011 · regulatory
ENSR8_59B4C6 · CTCF_binding_site · 31034040–31034061 · regulatory
· motif · 31030452–31030463 · motif
· motif · 31030866–31030877 · motif
· motif · 31033642–31033653 · motif
· motif · 31033642–31033653 · motif
· motif · 31034042–31034058 · motif
· motif · 31034043–31034052 · motif
· motif · 31034043–31034052 · motif
· motif · 31034168–31034178 · motif
· motif · 31034680–31034693 · motif
· motif · 31035502–31035514 · motif
· motif · 31035504–31035511 · motif
· motif · 31035504–31035517 · motif
· motif · 31035509–31035521 · motif
· motif · 31035511–31035518 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度：1432 aa
WRN RecQ like helicase 長 1,432 個胺基酸，屬於 RecQ 解旋酶次家族。註解區域包括 3′ 至 5′ 外切核酸酶區、Helicase ATP-binding、Helicase C-terminal 與 HRDC 結構域；另有兩段串聯重複、無序區、DNA 互作區，以及 KBM、DEAH box 和 XLM 基序。
蛋白質三維結構
細胞內定位
WRN 位於細胞核，包括核仁與核質，也見於染色體及 DNA 損傷位點。 伽瑪射線照射會使 WRN 從核仁移至核質；PML 會調節此照射誘發的重新定位。
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：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 10 個夥伴
- BLMP54132 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- CBX5P45973 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- FEN1P39748 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- PARP1P09874 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- RAD52P43351 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- RPA1P27694 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- SIRT1Q96EB6 · UniProt INTERACTION · 9 experiments
- TERF2Q15554 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
- TP53P04637 · UniProt INTERACTION · 5 experiments
- XRCC6P12956 · UniProt INTERACTION · 8 experiments
WRN 可單獨存在，也可形成同源寡聚體；結合 DNA 時，可能以同源四聚體或六聚體存在。它與 WRNIP1、EXO1、PCNA、SUPV3L1 及 PML（PML-4 異構型）有互作紀錄。WRN 透過 KBM 基序與 XRCC5、XRCC6 互作，並促進其被招募至 DNA 損傷位點；與 RECQL5 的互作則會刺激 WRN 在 DNA 複製叉雙股底物上的解旋活性。
疾病與遺傳關聯
WRN 基因變異可造成 Werner syndrome，這是一種罕見的常染色體隱性早老症候群，與多種年齡相關疾病提早發生有關，包括動脈粥樣硬化、癌症、非胰島素依賴型糖尿病、眼部白內障及骨質疏鬆。來源指出，患者主要死因為心肌梗塞，中位死亡年齡為 47 歲。
Colorectal cancer 條目則指出，影響 WRN 的變異「可能」造成此病；這是可能的變異關聯，不應視為已確立的因果結論。來源亦提及其他結腸直腸癌風險因素，包括結腸息肉、長期潰瘍性結腸炎及家族遺傳史。
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 | WRN 以鎂離子及 ATP 為條件，在部分雙股 DNA 上進行 3′ 至 5′ 解旋；也能切除帶 5′ 突出端雙股 DNA 的核苷酸，但不作用於單股或平端雙股 DNA。它偏好複製叉、Holliday junction 等結構，可能參與複製、重組與修復相關 DNA 處理；亦能解開部分 d(CGG)n G-四股體，WRN 減少則伴隨染色體斷裂與基因組不穩定。 | 含實驗來源 | 證據與來源Multifunctional enzyme that has magnesium and ATP-dependent 3'-5' DNA-helicase activity on partially duplex substrates. Also has 3'->5' exonuclease activity towards double-stranded (ds)DNA with a 5'-overhang. Has no nuclease activity towards single-stranded (ss)DNA or blunt-ended dsDNA. Helicase activity is most efficient with (d)ATP, but (d)CTP will substitute with reduced efficiency; strand displacement is enhanced by single-strand binding-protein (heterotrimeric replication protein A complex, RPA1, RPA2, RPA3). Binds preferentially to DNA substrates containing alternate secondary structures, such as replication forks and Holliday junctions. May play an important role in the dissociation of joint DNA molecules that can arise as products of homologous recombination, at stalled replication forks or during DNA repair. Alleviates stalling of DNA polymerases at the site of DNA lesions. Plays a role in the formation of DNA replication focal centers; stably associates with foci elements generating binding sites for RP-A (By similarity). Plays a role in double-strand break repair after gamma-irradiation. Unwinds some G-quadruplex DNA (d(CGG)n tracts); unwinding seems to occur in both 5'-3' and 3'-5' direction and requires a short single-stranded tail. d(CGG)n tracts have a propensity to assemble into tetraplex structures; other G-rich substrates from a telomeric or IgG switch sequence are not unwound. Depletion leads to chromosomal breaks and genome instability PMID 10212265 ↗ · PMID 11863428 ↗ · PMID 17563354 ↗ · PMID 18596042 ↗ · PMID 19283071 ↗ · PMID 19652551 ↗ · PMID 21639834 ↗ · PMID 27063109 ↗ · PMID 33199508 ↗ · PMID 9224595 ↗ · PMID 9288107 ↗ · PMID 9611231 ↗ |
| 分子活性 | WRN 透過沿 DNA 以 3′ 至 5′ 方向移動，將 ATP 水解與雙股 DNA 解開相連。 | 含實驗來源 | 證據與來源Couples ATP hydrolysis with the unwinding of duplex DNA by translocating in the 3'-5' direction. PMID 9611231 ↗ · PMID 10212265 ↗ · PMID 9224595 ↗ · PMID 9288107 ↗ |
| 分子活性 | ATP + H2O = ADP + phosphate + H(+) | 含實驗來源 | 證據與來源ATP + H2O = ADP + phosphate + H(+) PMID 16622405 ↗ · PMID 9224595 ↗ · PMID 9288107 ↗ · PMID 9611231 ↗ |
| 分子活性 | WRN 的外切核酸酶區可結合兩個鎂或錳離子；在體外，兩種離子均伴隨較高的外切核酸酶活性。解開 G-四股體 DNA 則需要 Mg²⁺。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Binds 2 magnesium or manganese ions in the exonuclease domain; has high exonuclease activity with both ions in vitro. Unwinding of G-quadruplex DNA requires Mg(2+). |
| 分子活性 | WRN 的解旋酶區可結合一個 Zn²⁺ 離子。 | 資料庫紀錄 | |
| 交互作用 | WRN 可為單體或形成同源寡聚體，可能包括二聚體、三聚體、四聚體或六聚體；結合 DNA 時記錄為四聚體或六聚體。它與 WRNIP1、EXO1、PCNA、SUPV3L1、PML-4、XRCC5、XRCC6 及 RECQL5 互作；與 RECQL5 的互作會刺激 WRN 在 DNA 複製叉雙股底物上的解旋活性。 | 含實驗來源 | 證據與來源Monomer, and homooligomer. May exist as homodimer, homotrimer, homotetramer and/or homohexamer. Homotetramer, or homohexamer, when bound to DNA. Interacts via its N-terminal domain with WRNIP1 (By similarity). Interacts with EXO1, PCNA and SUPV3L1. Interacts with PML (isoform PML-4). Interacts (via KBM motif) with XRCC5 and XRCC6; promoting recruitment to DNA damage sites. Interacts with RECQL5; this interaction stimulates WRN helicase activity on DNA fork duplexes PMID 11863428 ↗ · PMID 12704184 ↗ · PMID 17961633 ↗ · PMID 18596042 ↗ · PMID 20159463 ↗ · PMID 21639834 ↗ · PMID 23180761 ↗ · PMID 27063109 ↗ |
| 細胞定位 | WRN 位於細胞核、核仁、核質及染色體，也會出現在 DNA 損傷位點。伽瑪射線照射使其由核仁移至核質，而 PML 會調節此照射誘發的重新定位。 | 含實驗來源 | 證據與來源Nucleus, nucleolus; Nucleus; Nucleus, nucleoplasm; Chromosome; Gamma-irradiation leads to its translocation from nucleoli to nucleoplasm and PML regulates the irradiation-induced WRN relocation. Localizes to DNA damage sites PMID 23180761 ↗ · PMID 9618508 ↗ · PMID 17563354 ↗ · PMID 19652551 ↗ · PMID 21639834 ↗ · PMID 27063109 ↗ |
| 疾病關聯 | WRN 變異會造成 Werner syndrome，這是一種罕見的常染色體隱性早老症候群，患者可能提早出現動脈粥樣硬化、癌症、非胰島素依賴型糖尿病、眼部白內障及骨質疏鬆。來源記載主要死因為心肌梗塞，中位死亡年齡為 47 歲。 | 含實驗來源 | 證據與來源Werner syndrome WRN A rare autosomal recessive progeroid syndrome characterized by the premature onset of multiple age-related disorders, including atherosclerosis, cancer, non-insulin-dependent diabetes mellitus, ocular cataracts and osteoporosis. The major cause of death, at a median age of 47, is myocardial infarction. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 277700 PMID 16673358 ↗ |
| 疾病關聯 | 來源指出，影響 WRN 的變異可能造成 Colorectal cancer，但以可能性描述，並非確立的因果結論。此病涉及結腸與直腸內壁的惡性病灶；結腸息肉、長期潰瘍性結腸炎及癌症家族史也列為相關風險因素。 | 推論支持 | 證據與來源Colorectal cancer CRC A complex disease characterized by malignant lesions arising from the inner wall of the large intestine (the colon) and the rectum. Genetic alterations are often associated with progression from premalignant lesion (adenoma) to invasive adenocarcinoma. Risk factors for cancer of the colon and rectum include colon polyps, long-standing ulcerative colitis, and genetic family history. The disease may be caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 114500 PMID 24308539 ↗ · PMID 9989816 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GTGTACTGTGTGCGCCGGGGAGGCGCCGGCTTGTACTCGG40CAGCGCGGGAATAAAGTTTGCTGATTTGGTGTCTAGCCTG80GATGCCTGGGTTGCAGGCCCTGCTTGTGGTGGCGCTCCAC120AGTCATCCGGCTGAAGAAGACCTGTTGGACTGGATCTTCT160CGGGTTTTCTTTCAGATATTGTTTTGTATTTACCCATGAA200GACATTGTTTTTTGGACTCTGCAAATAGGACATTTCAAAG240ATGAGTGAAAAAAAATTGGAAACAACTGCACAGCAGCGGA280AATGTCCTGAATGGATGAATGTGCAGAATAAAAGATGTGC320TGTAGAAGAAAGAAAGGCATGTGTTCGGAAGAGTGTTTTT360GAAGATGACCTCCCCTTCTTAGAATTCACTGGATCCATTG400TGTATAGTTACGATGCTAGTGATTGCTCTTTCCTGTCAGA440AGATATTAGCATGAGTCTATCAGATGGGGATGTGGTGGGA480TTTGACATGGAGTGGCCACCATTATACAATAGAGGGAAAC520TTGGCAAAGTTGCACTAATTCAGTTGTGTGTTTCTGAGAG560CAAATGTTACTTGTTCCACGTTTCTTCCATGTCAGTTTTT600CCCCAGGGATTAAAAATGTTGCTTGAAAATAAAGCAGTTA640AAAAGGCAGGTGTAGGAATTGAAGGAGATCAGTGGAAACT680TCTACGTGACTTTGATATCAAATTGAAGAATTTTGTGGAG720TTGACAGATGTTGCCAATAAAAAGCTGAAATGCACAGAGA760CCTGGAGCCTTAACAGTCTGGTTAAACACCTCTTAGGTAA800ACAGCTCCTGAAAGACAAGTCTATCCGCTGTAGCAATTGG840AGTAAATTTCCTCTCACTGAGGACCAGAAACTGTATGCAG880CCACTGATGCTTATGCTGGTTTTATTATTTACCGAAATTT920AGAGATTTTGGATGATACTGTGCAAAGGTTTGCTATAAAT960cDNA 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。