演化之聲
THE SOUND OF EVOLUTION
Human Gene AtlasHOMO SAPIENS
HUMAN PROTEIN-CODING GENE

BDNF

brain derived neurotrophic factor

BDNF 是 NGF-beta 家族的神經營養因子,參與神經元發育與存活,也調節成熟神經系統的突觸傳遞及可塑性。

Homo sapiens11p14.1UniProt P23560
OFFICIAL SYMBOL
BDNF
CHROMOSOME
11
UNIPROT
P23560
PDB / ALPHAFOLD
1B8M
01 / GENE OVERVIEW

基因總覽

brain derived neurotrophic factor(BDNF)是蛋白質編碼基因,其產物為神經營養因子,屬於 NGF-beta 家族。BDNF 以單體及同源二聚體形式存在;部分 BDNF 會以未成熟前驅物 proBDNF 的形式分泌。其前驅蛋白長 247 個胺基酸,序列起始處具有訊號胜肽,符合分泌型蛋白的特徵。BDNF 的主要角色涵蓋神經元發育與存活,以及成熟神經系統中的突觸調節;其作用可經由不同受體路徑傳遞,涉及不同的神經反應。

Official symbol
BDNF
Gene name
brain derived neurotrophic factor
Organism
Homo sapiens
Gene type
Protein coding
HGNC ID
HGNC:1033
UniProt
P23560
02 / NOMENCLATURE

基因異名與舊稱

Alternative gene names & synonyms
HGNC 未提供其他基因異名。

異名取自 HGNC,可能包含歷史名稱;蛋白質名稱以 UniProt 註解為準。

03 / GENOMIC CONTEXT

染色體位置與基因結構

Chromosome 1111p14.1
chr11 · 135,086,622 bp · GRCh38chr11p15.5 · 1–2800000 · gnegchr11p15.4 · 2800001–11700000 · gpos50chr11p15.3 · 11700001–13800000 · gnegchr11p15.2 · 13800001–16900000 · gpos50chr11p15.1 · 16900001–22000000 · gnegchr11p14.3 · 22000001–26200000 · gpos100chr11p14.2 · 26200001–27200000 · gnegchr11p14.1 · 27200001–31000000 · gpos75chr11p13 · 31000001–36400000 · gnegchr11p12 · 36400001–43400000 · gpos100chr11p11.2 · 43400001–48800000 · gnegchr11p11.12 · 48800001–51000000 · gpos75chr11p11.11 · 51000001–53400000 · acenchr11q11 · 53400001–55800000 · acenchr11q12.1 · 55800001–60100000 · gpos75chr11q12.2 · 60100001–61900000 · gnegchr11q12.3 · 61900001–63600000 · gpos25chr11q13.1 · 63600001–66100000 · gnegchr11q13.2 · 66100001–68700000 · gpos25chr11q13.3 · 68700001–70500000 · gnegchr11q13.4 · 70500001–75500000 · gpos50chr11q13.5 · 75500001–77400000 · gnegchr11q14.1 · 77400001–85900000 · gpos100chr11q14.2 · 85900001–88600000 · gnegchr11q14.3 · 88600001–93000000 · gpos100chr11q21 · 93000001–97400000 · gnegchr11q22.1 · 97400001–102300000 · gpos100chr11q22.2 · 102300001–103000000 · gnegchr11q22.3 · 103000001–110600000 · gpos100chr11q23.1 · 110600001–112700000 · gnegchr11q23.2 · 112700001–114600000 · gpos50chr11q23.3 · 114600001–121300000 · gnegchr11q24.1 · 121300001–124000000 · gpos50chr11q24.2 · 124000001–127900000 · gnegchr11q24.3 · 127900001–130900000 · gpos50chr11q25 · 130900001–135086622 · gnegBDNFpq1 bp135,086,622 bp
GRCh38 / 1-based inclusiveDirection: reverse strand (−)
Genomic coordinates
chr11:27,654,893–27,722,058
Gene span
67,166 bp
Strand
Reverse (−)
Gene assembly
GRCh38
查看實際轉錄本與 exon 註解
TranscriptGenomic coordinatesExons
ENST00000356660 ★27,654,893–27,700,4552
ENST0000043947627,654,893–27,659,6582
ENST0000052552827,654,893–27,659,6581
ENST0000039598627,654,893–27,699,6672
ENST0000053313127,654,893–27,699,6672
ENST0000041821227,654,893–27,700,4883
ENST0000053324627,654,893–27,700,4882
ENST0000053086127,654,893–27,700,9002
ENST0000039598327,654,893–27,701,0532
ENST0000043892927,654,893–27,701,0533
ENST0000053299727,654,893–27,719,7472
ENST0000039597827,654,893–27,720,7232

顯示 12/28 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。

04 / BIOLOGICAL FUNCTION

分子功能與生物學過程

BDNF 是重要的訊號分子,可啟動 NTRK2 下游的訊號級聯反應。在發育期間,它促進周邊與中樞神經系統中特定神經元族群的存活與分化,也參與軸突生長與路徑導引,並調節樹突的生長及形態。這些作用與神經迴路形成及神經元形態發展相關。

在成年中樞神經系統的多個區域,BDNF 是突觸傳遞與突觸可塑性的重要調節因子。它參與長期增益(LTP)、長期抑制(LTD)及某些形式的短期突觸可塑性,也涉及神經元內在興奮性的恆定調節。這些不同方向的調節,讓神經元能依神經活動狀態調整突觸反應與自身興奮性。

BDNF 也可透過 NGFR 與 SORCS2 組成的異二聚體受體啟動訊號。此受體路徑與突觸可塑性及 LTD 有關;BDNF 與該受體結合則會促進神經元凋亡。另有依相似性推論的資料指出,BDNF 會促進神經元生長錐塌陷;此項作用屬於相似性推論。

05 / GENE REGULATION

Promoter 與基因調控

到

以 TSS = 0 為基準:負數為上游、正數為下游,包含起點與終點。每次最多取得 100,000 bp。

TSS: 27700455 · 負股
依所選 TSS 來源,取得指定上、下游範圍的基因組序列。
擷取區間依所選 TSS 計算;調控註解與實驗支持的 TSS 可在下方查閱。
>BDNF ENST00000356660 GRCh38 chr11:27700355-27701455 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
AGAAGGAGTACATACCGGGCACCAAAGACTCGCGCCCCCTCCCCCCTTTAATTAAGCGAAGGGAACGTGA
AAAAATAATAGAGTGTGGGAGTTTTGGGGCCGAAGTCTTTCCCGGAGCAGCTGCCTTGATGGTTACTTTG
ACAAGTAGTGACTGAAAAGGTGGGTTTGTTTTCTTTCTTTCTCTTTCCGTTTTTCTGTTTGGTCGGCTAG
AAAGCGTGTGGCTTTAGCGAGGTCTGTCATTGCCTGGGCTTCCTGGCTGGAACAAGTAACTTGGTGTAAC
GTTATCTGGGGGCGTTCATCAATAAAAAATGCTGTTATTATCTTGATTGAATTCCTATTAGGCAAACTCT
AGAGAGGTCAGTGCGCGAACTCTGTTTAAGCCGGCGTGTTTAAGGCAGCAGAGTAAACCAATAGCCCCCA
TGCTCTGTGCGATTTCATTGTGTGCTCGCGTTCGCAAGCTCCGTAGTGCAGGAAGGTGCGGGAAGGTGTG
TCTGTGGCCCGGGAAACGCACGCCCTCTCCCAGAGAACTTGGGTGCTGGGATGGGGAGGAAGGGGAGAGT
TGAAAGCTAGGGGAGCGAGACCTCGGGGCGTGCGATTCTCACTCGCTCCCTCCCGCCCCAGCGCCCACAG
CCGGGGTTTCTGCAGAGGGCGCGGGACGCGGGGTTCCCCGGGGCTGAGGCTGGGGCTGGAACACCCCTCG
AAGCCGCGGGCGTCCTGTCCAAGGCGCCCCAGGAGGGCGCAGGACTCGCAGGGCGATGTCGCGGGGCCCT
AGGGGAGGAGGTGAGGACAGGCCCCGGGGGAGCGGGGAGTTCCGGGCGCCCCTCGGTTCCCCGCGCGAGG
AAAAGACGCGGCGTTCCCTTTAAGCGGCCGCCTCGAACGGGTATCGGTAGCGCGGGCGAGCGGGGAGCGG
GGGGCGGGGGGCGGGGGGGGGGGGGCGGCGCCGTTTGACCAATCGAAGCTCAACCGAAGAGCTAAATAAT
GTCTGACCCGGGCGCAAGGCGCAGCCTGGAGCTCCGGGTCCCCGACGCTGCCGCCGCCGCGCCCGGGCGC
ACCCGCCCGCTCGCTGTCCCGCGCACCCCGTAGCGCCTCGGGCTCCCGGGC
BDNF 位於負股。上下游依轉錄方向計算,序列一律以該方向的 5′→3′ 顯示;負股會取得反向互補序列。
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 3 筆
EPDnew IDTSS(1-based)股向來源顯示區間
BDNF_1 ↗11:27,700,455負股27,700,445–27,700,504
BDNF_3 ↗11:27,701,621負股27,701,611–27,701,670
BDNF_2 ↗11:27,719,565負股27,719,555–27,719,614

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

ENSR11_9DZS8 · enhancer · 27697005–27697350 · regulatory

ENSR11_B7HF8 · enhancer · 27697721–27698520 · regulatory

ENSR11_B7HFD · enhancer · 27698670–27699656 · regulatory

ENSR11_658XQD · CTCF_binding_site · 27699125–27699157 · regulatory

ENSR11_9DZT2 · promoter · 27699657–27700157 · regulatory

ENSR11_C4Q7S · promoter · 27700445–27701543 · regulatory

ENSR11_58HWRH · CTCF_binding_site · 27700801–27700822 · regulatory

ENSR11_9DZW4 · enhancer · 27703477–27703844 · regulatory

· motif · 27699127–27699143 · motif

· motif · 27699138–27699154 · motif

· motif · 27699403–27699416 · motif

· motif · 27699403–27699416 · motif

· motif · 27700653–27700666 · motif

· motif · 27700653–27700666 · motif

· motif · 27700803–27700819 · motif

· motif · 27703549–27703560 · motif

目前未取得此類註解。
序列擷取依所選 TSS 與相對範圍計算;該區間的調控功能需參照相應的實驗證據。
06 / PROTEIN ANATOMY

蛋白質結構域與序列

參考蛋白質長度:247 aa

1 aa247 aa訊號胜肽
依 P23560 的 UniProt 殘基座標與蛋白質長度繪製;結構域、DNA 結合區、功能區域與基序分列,重疊註解分行顯示。區域色彩區分類型,並非活性或信心分數。

BDNF 前驅蛋白長 247 個胺基酸,序列第 1 至 18 位註解為訊號胜肽。其蛋白質家族歸屬為 NGF-beta family。

訊號胜肽1–18 aa
07 / STRUCTURAL BIOLOGY

蛋白質三維結構

自動載入 · 可拖曳旋轉與縮放
正在載入 PDB · 1B8M…

PDB · 1B8M

X-ray · 2.75 A · A=129-247

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。

08 / SUBCELLULAR LOCALIZATION

細胞內定位

動物細胞結構與蛋白質定位細胞膜包圍細胞質;細胞核內有核仁,粗面內質網鄰接核膜,粒線體含內膜摺疊,高基氏體由堆疊扁平囊組成。深綠色圓點依來源註解標記定位,器官大小與數量為示意。細胞外定位以細胞周圍、與細胞膜保持距離的圓點表示。圓點數量不表示含量;未繪示構造列於圖旁文字。 細胞質 細胞膜 粗面內質網與核糖體 細胞核與核膜 核仁 粒線體:外膜與含摺疊的內膜 高基氏體與運輸囊泡 胞內體、溶體與其他囊泡(示意)
定位:Secreted

BDNF 為分泌型蛋白;部分 BDNF 會以未成熟前驅物 proBDNF 的形式分泌。

深綠色圓點:來源記載的蛋白質定位;數量不表示含量。

細胞外定位:圓點散佈於細胞周圍,與細胞膜保持距離。

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。

09 / PROTEIN NETWORK

交互作用與訊號網絡

圖中 50 個夥伴 · 最多顯示 50 個
BDNFBDNFNTF3NTF4ADAMTSL4AGERAK3ANKHD1ANXA4APH1BAPPBTBD1CAMK2ACCDC32CDK5CORO6CRMP1CTNNB1CYTH1DHRS9DNASE1L1EPHX1EXOC5FAM209AFKBP6FUT2FYNGALGMCL2GPR152HCSTHOXA3HSFY2KAT5LBPMRAP2MRPL49PLPPR1PRKACAPRPS1PRUNE2RUSF1SLC41A3SLC44A5SNX20SORT1TLE6TXNUBE3CWDCPZFC3H1ZNF468
來源支持的結構/直接結合關係其他來源關係紀錄

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 51 個夥伴
第 1 頁

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BDNF 可與 NTRK2/TRKB 結合。它也能在體外與其他神經營養因子家族成員 NTF3、NTF4 形成異二聚體,但此現象在生理上的意義尚不清楚。BDNF 前驅物則會與 NGFR、SORCS2 組成的異二聚體受體互相作用;此項描述為前驅物與受體的互作,與成熟 BDNF 的結合資料有所區別。

10 / HUMAN HEALTH

疾病與遺傳關聯

目前未取得此類註解。
個別變異的臨床意義取決於其證據;基因層級的疾病關聯不能套用至所有變異。
11 / CONTEXTUAL FUNCTIONAL EVIDENCE MATRIX

Contextual Functional Evidence Matrix

功能證據與細胞情境矩陣

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。

5 筆功能證據/註解
目前尚無同時具備實驗情境與干預/量測資訊的證據列。可查核的功能敘述列於「功能註解總覽」,空白實驗欄位不以推測補齊。
功能註解總覽 · 5 筆
功能面向功能敘述證據類型可查核來源
功能BDNF 是重要訊號分子,可啟動 NTRK2 下游訊號。在發育期間,它促進周邊與中樞神經系統中特定神經元族群存活及分化,並參與軸突生長、路徑導引,以及樹突生長與形態調節。在成年中樞神經系統多個區域,BDNF 調節突觸傳遞與可塑性,涵蓋長期增益、長期抑制、某些短期突觸可塑性形式,以及神經元內在興奮性的恆定調節。含實驗來源
證據與來源

Important signaling molecule that activates signaling cascades downstream of NTRK2. During development, promotes the survival and differentiation of selected neuronal populations of the peripheral and central nervous systems. Participates in axonal growth, pathfinding and in the modulation of dendritic growth and morphology. Major regulator of synaptic transmission and plasticity at adult synapses in many regions of the CNS. The versatility of BDNF is emphasized by its contribution to a range of adaptive neuronal responses including long-term potentiation (LTP), long-term depression (LTD), certain forms of short-term synaptic plasticity, as well as homeostatic regulation of intrinsic neuronal excitability

PMID 11152678 ↗ · PMID 12553913 ↗ · PMID 29909994 ↗

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功能BDNF 可啟動 NTRK2 下游訊號,也能透過 NGFR 與 SORCS2 組成的異二聚體受體傳遞訊號;此路徑與突觸可塑性及長期抑制有關。BDNF 與 NGFR、SORCS2 結合會促進神經元凋亡;另有依相似性推論的資料指出,BDNF 會促進神經元生長錐塌陷。含實驗來源
證據與來源

Important signaling molecule that activates signaling cascades downstream of NTRK2. Activates signaling cascades via the heterodimeric receptor formed by NGFR and SORCS2. Signaling via NGFR and SORCS2 plays a role in synaptic plasticity and long-term depression (LTD). Binding to NGFR and SORCS2 promotes neuronal apoptosis. Promotes neuronal growth cone collapse (By similarity)

PMID 24908487 ↗ · PMID 29909994 ↗

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交互作用BDNF 可呈單體或同源二聚體,並會與 NTRK2/TRKB 結合。它在體外能與神經營養因子家族成員 NTF3、NTF4 形成異二聚體,但此種異二聚體在生理上的意義尚不明確。BDNF 前驅物會與 NGFR、SORCS2 組成的異二聚體受體互相作用。含實驗來源
證據與來源

Monomers and homodimers. Binds to NTRK2/TRKB. Can form heterodimers with other neurotrophin family members, such as NTF3 and NTF4 (in vitro), but the physiological relevance of this is not clear. BDNF precursor form: interacts with the heterodimer formed by NGFR and SORCS2

PMID 10631974 ↗ · PMID 11152678 ↗ · PMID 24908487 ↗ · PMID 7703225 ↗ · PMID 8527932 ↗

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細胞定位Secreted含實驗來源
證據與來源

Secreted

PMID 11152678 ↗ · PMID 19467646 ↗ · PMID 8527932 ↗

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細胞定位BDNF 前驅物屬於可分泌的神經營養因子;部分 BDNF 會以未成熟前驅物 proBDNF 的形式分泌。含實驗來源
證據與來源

Neurotrophic factor BDNF precursor form; Secreted; A proportion of BDNF is secreted as immature precursor (proBDNF)

PMID 11152678 ↗ · PMID 19467646 ↗

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情境矩陣 0 筆 · 一般功能註解 5 筆。互作清單與機器格式紀錄不列入本區。
證據分項判讀,不加總為單一可信度分數。「含實驗來源」依資料庫證據標記辨識;未逐篇核對原始方法的紀錄,不宣稱已完成實驗審查。
12 / SEQUENCE EXPLORER

核酸與蛋白質序列

完整轉錄本 · UTR / CDS 著色 · FASTA
ENST00000356660 · 3,985 nt · GRCh38
依 Ensembl exon 註解拼接的 GRCh38 參考序列,保留非編碼區。
1GCAGCCTGGAGCTCCGGGTCCCCGACGCTGCCGCCGCCGC40
41GCCCGGGCGCACCCGCCCGCTCGCTGTCCCGCGCACCCCG80
81TAGCGCCTCGGGCTCCCGGGCCGGACAGAGGAGCCAGCCC120
121GGTGCGCCCCTCCACCTCCTGCTCGGGGGGCTTTAATGAG160
161ACACCCACCGCTGCTGTGGGGCCGGCGGGGAGCAGCACCG200
201CGACGGGGACCGGGGCTGGGCGCTGGAGCCAGAATCGGAA240
241CCACGATGTGACTCCGCCGCCGGGGACCCGTGAGGTTTGT280
281GTGGACCCCGAGTTCCACCAGGTGAGAAGAGTGATGACCA320
321TCCTTTTCCTTACTATGGTTATTTCATACTTTGGTTGCAT360
361GAAGGCTGCCCCCATGAAAGAAGCAAACATCCGAGGACAA400
401GGTGGCTTGGCCTACCCAGGTGTGCGGACCCATGGGACTC440
441TGGAGAGCGTGAATGGGCCCAAGGCAGGTTCAAGAGGCTT480
481GACATCATTGGCTGACACTTTCGAACACGTGATAGAAGAG520
521CTGTTGGATGAGGACCAGAAAGTTCGGCCCAATGAAGAAA560
561ACAATAAGGACGCAGACTTGTACACGTCCAGGGTGATGCT600
601CAGTAGTCAAGTGCCTTTGGAGCCTCCTCTTCTCTTTCTG640
641CTGGAGGAATACAAAAATTACCTAGATGCTGCAAACATGT680
681CCATGAGGGTCCGGCGCCACTCTGACCCTGCCCGCCGAGG720
721GGAGCTGAGCGTGTGTGACAGTATTAGTGAGTGGGTAACG760
761GCGGCAGACAAAAAGACTGCAGTGGACATGTCGGGCGGGA800
801CGGTCACAGTCCTTGAAAAGGTCCCTGTATCAAAAGGCCA840
841ACTGAAGCAATACTTCTACGAGACCAAGTGCAATCCCATG880
881GGTTACACAAAAGAAGGCTGCAGGGGCATAGACAAAAGGC920
921ATTGGAACTCCCAGTGCCGAACTACCCAGTCGTACGTGCG960

cDNA 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。