基因總覽
BGLAP 是蛋白質編碼基因,產物 bone gamma-carboxyglutamate protein 亦稱 Osteocalcin,屬於 osteocalcin/matrix Gla protein 家族。這種蛋白質有 100 個胺基酸,含有 N 端訊號序列及 Gla 結構域,並可形成羧化與未羧化形式。羧化形式是骨基質的重要有機成分;未羧化形式則可作為由成骨細胞分泌的荷爾蒙。兩種形式具有不同的功能描述,反映其修飾狀態與生理角色有所關聯。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000368272 ★ | 156,242,184–156,243,317 | 4 |
| ENST00001145634 | 156,242,154–156,243,317 | 4 |
顯示 2/2 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
羧化形式的 Osteocalcin 是骨基質的主要有機成分之一,約占骨總蛋白質的 1–2%。來源指出,它可負向調節骨形成,並依序列相似性資料被描述為有助於限制骨形成,而不損害骨吸收或礦化;這項限制性角色的證據屬於 By similarity。經 gamma-carboxylation 後,Osteocalcin 對 apatite 與鈣具有強結合能力;此修飾被指出對骨代謝不可或缺。
未羧化形式則作為由成骨細胞分泌的荷爾蒙,參與能量代謝、男性生殖力與腦部發育等細胞過程。在能量代謝方面,它有利於胰臟 beta 細胞增殖、胰島素分泌與敏感性,以及能量消耗。
在睪丸中,未羧化 Osteocalcin 可作為 Leydig 細胞表面 GPRC6A 的配體,啟動 CREB 依賴性訊號反應,促進合成睪固酮所需酵素的表現,並促進睪固酮生成。
在腦部發育方面,Osteocalcin 可穿越血腦障壁,並作為神經元 GPR158 的配體。由此啟動的訊號反應可避免海馬迴神經元凋亡,促進所有單胺類神經傳導物質的合成,並抑制 gamma-aminobutyric acid(GABA)的合成。懷孕期間,Osteocalcin 也可穿越胎盤;母體 Osteocalcin 被指出是胎兒腦部發育所必需。
Promoter 與基因調控
>BGLAP ENST00000368272 GRCh38 chr1:156241184-156242284 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 ATGTCTTCCCTCTCTGGGCTGACCTGAGGCAGTGGAGGCTCTCAGGTGTGGGATGGGGTTTTCAGGCTGG GATGTTCTGTACCGTAGAGGATAGGCCTTCCTATTACTTATCGGAGCACTACGGGAGGGCAGGTCCCTCC CCAGGGTGTTTAACACTGGAGGCTGCAGGGTCAGGAGGAGAATCGTGGGGCCAGGAGGGCAGAGGCACAC TCCATCTTCGTGCTCCTCACAGGCCCTGCCTCCCTGCCTGCTAAGGACACAGGGAAGGGGGTCCCCACCT CAGTGCCTGCCTCCCTTCCCTGTGCCTGTGTACCTGGCAGTCACAGCCACCTGGCGTGTCCCAGAAACCA ACCGGCTGACCTCATCTCCTGCCCGGCCCCACCTCCATTGGCTTTGGCTTTTGGCGTTTGTGCTGCCCGA CCCTTTCTCCTGTCCGGATGCGCAGGGCAGGGCCTGAGCCGTCGAGCTGCACCCACAGCAGGCTGCCTTT GGTGACTCACCGGGTGAACGGGGGCATTGCGAGGCATCCCCTCCCTGGGTTTGGCTCCTGCCCACGGGGC TGACAGTAGAAATCACAGGCTGTGAGACAGCTGGAGCCCAGCTCTGCTTGAACCTATTTTAGGTCTCTGA TCCCCGCTTCCTCTTTAGACTCCCCTAGAGCTCAGCCAGTGCTCAACCTGAGGCTGGGGGTCTCTGAGGA AGAGTGAGTTGGAGCTGAGGGGTCTGGGGCTGTCCCCTGAGAGAGGGGCCAGAGGCAGTGTCAAGAGCCG GGCAGTCTGATTGTGGCTCACCCTCCATCACTCCCAGGGGCCCCTGGCCCAGCAGCCGCAGCTCCCAACC ACAATATCCTTTGGGGTTTGGCCTACGGAGCTGGGGCGGATGACCCCCAAATAGCCCTGGCAGATTCCCC CTAGACCCGCCCGCACCATGGTCAGGCATGCCCCTCCTCATCGCTGGGCACAGCCCAGAGGGTATAAACA GTGCTGGAGGCTGGCGGGGCAGGCCAGCTGAGTCCTGAGCAGCAGCCCAGCGCAGCCACCGAGACACCAT GAGAGCCCTCACACTCCTCGCCCTATTGGCCCTGGCCGCACTTTGCATCGC
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 2 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| BGLAP_2 ↗ | 1:156,233,626 | 正股 | 156,233,577–156,233,636 |
| BGLAP_1 ↗ | 1:156,242,189 | 正股 | 156,242,140–156,242,199 |
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
ENSR1_94B2DW · promoter · 156241694–156242194 · regulatory
· motif · 156241675–156241683 · motif
· motif · 156242019–156242027 · motif
· motif · 156245655–156245670 · motif
· motif · 156245810–156245821 · motif
· motif · 156245854–156245863 · motif
· motif · 156245977–156245986 · motif
· motif · 156246121–156246130 · motif
· motif · 156246130–156246139 · motif
· motif · 156246404–156246419 · motif
· motif · 156247137–156247148 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:100 aa
Osteocalcin 長 100 個胺基酸,N 端第 1–23 位為訊號序列,第 52–98 位為 Gla 結構域。它屬於 osteocalcin/matrix Gla protein 家族;來源亦指出,羧化修飾與其對 apatite 及鈣的強結合相關。
蛋白質三維結構
細胞內定位
此蛋白質被標註為分泌型。 來源未提供不同異構型或特定條件下定位改變的資訊。
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。
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 1 個夥伴
- ASPHQ12797-6 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
已取得的互作紀錄列於上方網絡與資料卡。
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 · 3 筆
| 功能面向 | 功能敘述 | 證據類型 | 可查核來源 |
|---|---|---|---|
| 功能 | 羧化形式的 Osteocalcin 是骨基質主要有機成分之一,約占骨總蛋白質的 1–2%。它負向調節骨形成;依序列相似性資料,限制骨形成時不影響骨吸收或礦化。gamma-carboxylation 使其能強力結合 apatite 與鈣,且此修飾對骨代謝不可或缺。 | 含實驗來源 | 證據與來源The carboxylated form is one of the main organic components of the bone matrix, which constitutes 1-2% of the total bone protein. Acts as a negative regulator of bone formation and is required to limit bone formation without impairing bone resorption or mineralization (By similarity). Binds strongly to apatite and calcium upon gamma-carboxylation; this modification is essential for bone metabolism PMID 3019668 ↗ · PMID 39880952 ↗ · PMID 6967872 ↗ |
| 功能 | 由成骨細胞分泌的未羧化 Osteocalcin 可作為荷爾蒙,參與能量代謝、男性生殖力及腦部發育;其與能量代謝調節相關,包括促進胰臟 beta 細胞增殖、胰島素分泌與敏感性,以及能量消耗。在睪丸中,它結合 Leydig 細胞表面的 GPRC6A,透過 CREB 依賴性訊號促進合成睪固酮所需酵素的表現及睪固酮生成。在腦部,它穿越血腦障壁並結合神經元 GPR158,避免海馬迴神經元凋亡、促進所有單胺類神經傳導物質合成,並抑制 GABA 合成。它也可在懷孕期間穿越胎盤,母體 Osteocalcin 對胎兒腦部發育不可或缺。 | 推論支持 | 證據與來源The uncarboxylated form acts as a hormone secreted by osteoblasts, which regulates different cellular processes, such as energy metabolism, male fertility and brain development. Regulates of energy metabolism by acting as a hormone favoring pancreatic beta-cell proliferation, insulin secretion and sensitivity and energy expenditure. Uncarboxylated osteocalcin hormone also promotes testosterone production in the testes: acts as a ligand for G protein-coupled receptor GPRC6A at the surface of Leydig cells, initiating a signaling response that promotes the expression of enzymes required for testosterone synthesis in a CREB-dependent manner. Also acts as a regulator of brain development: osteocalcin hormone crosses the blood-brain barrier and acts as a ligand for GPR158 on neurons, initiating a signaling response that prevents neuronal apoptosis in the hippocampus, favors the synthesis of all monoamine neurotransmitters and inhibits that of gamma-aminobutyric acid (GABA). Osteocalcin also crosses the placenta during pregnancy and maternal osteocalcin is required for fetal brain development |
| 細胞定位 | Secreted | 含實驗來源 |
核酸與蛋白質序列
AGGCCAGCTGAGTCCTGAGCAGCAGCCCAGCGCAGCCACC40GAGACACCATGAGAGCCCTCACACTCCTCGCCCTATTGGC80CCTGGCCGCACTTTGCATCGCTGGCCAGGCAGGTGCGAAG120CCCAGCGGTGCAGAGTCCAGCAAAGGTGCAGCCTTTGTGT160CCAAGCAGGAGGGCAGCGAGGTAGTGAAGAGACCCAGGCG200CTACCTGTATCAATGGCTGGGAGCCCCAGTCCCCTACCCG240GATCCCCTGGAGCCCAGGAGGGAGGTGTGTGAGCTCAATC280CGGACTGTGACGAGTTGGCTGACCACATCGGCTTTCAGGA320GGCCTATCGGCGCTTCTACGGCCCGGTCTAGGGTGTCGCT360CTGCTGGCCTGGCCGGCAACCCCAGTTCTGCTCCTCTCCA400GGCACCCTTCTTTCCTCTTCCCCTTGCCCTTGCCCTGACC440TCCCAGCCCTATGGATGTGGGGTCCCCATCATCCCAGCTG480CTCCCAAATAAACTCCAGAAGAGGAA506cDNA 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。