基因總覽
RPGR(retinitis pigmentosa GTPase regulator)是位於 X 染色體的蛋白質編碼基因。其蛋白質長 1,020 個胺基酸,具有六個連續的 RCC1 重複序列;此外,蛋白質序列中有數段被註解為無序區域。來源將 RPGR 描述為 RAB8A 與 RAB37 的鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF),也指出它與光感受器完整性、纖毛形成及纖毛內運輸等過程有關。這些資料呈現 RPGR 的主要特色:具有 RCC1 重複序列的蛋白質,與纖毛相關細胞活動及視網膜功能相連。
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 |
|---|---|---|
| ENST00000645032 ★ | 38,284,408–38,327,509 | 15 |
| ENST00000642395 | 38,269,115–38,327,509 | 19 |
| ENST00000339363 | 38,269,115–38,327,573 | 18 |
| ENST00000644238 | 38,269,115–38,327,573 | 16 |
| ENST00000644337 | 38,269,115–38,327,573 | 18 |
| ENST00000977403 | 38,269,115–38,327,573 | 17 |
| ENST00000977404 | 38,269,115–38,327,573 | 19 |
| ENST00001024887 | 38,269,115–38,327,573 | 17 |
| ENST00001024888 | 38,269,115–38,327,573 | 18 |
| ENST00001024890 | 38,269,115–38,327,573 | 20 |
| ENST00001086312 | 38,269,115–38,327,573 | 18 |
| ENST00000494707 | 38,273,430–38,304,772 | 10 |
顯示 12/15 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
RPGR 可作為 RAB8A 與 RAB37 的鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF),促進這兩種蛋白由不活化的 GDP 結合型轉為活化的 GTP 結合型。這項核苷酸交換作用是來源明確描述的分子功能,並使 RPGR 能參與調節 RAB 蛋白的活性狀態。
對 RAB8A 的 GEF 活性可能藉由調節 RAB8A 在纖毛內的分布,促進纖毛相關運輸。來源以「可能」描述此功能,未將其表述為已確立的必然結果。對 RAB37 的 GEF 活性則被認為有助於維持自噬穩態與視網膜功能;這項說明標示為相似性推論。此外,RPGR 也被認為與光感受器完整性有關,同樣屬於相似性推論。
RPGR 可能透過調節肌動蛋白壓力纖維與細胞收縮性來控制纖毛形成。來源也指出,它可能參與微管組織,以及初級纖毛內運輸的調節。這些敘述均保留可能性,不能據此視為已確認的作用機制。
此外,RPGR 可能在精子生成及鞭毛內運輸過程中扮演重要角色;這些功能亦是依相似性提出。合併來看,來源所述的功能涵蓋 RAB 蛋白活化、纖毛相關運輸與形成,以及視網膜和生殖相關過程,但各項主張的證據性質並不相同。
Promoter 與基因調控
>RPGR ENST00000645032 GRCh38 chrX:38327409-38328509 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 TATCTTTCTCCAGTTCTTAGATTTAATGTTCTTTCTTCAGATAAGCCTTTCTTAACCTCCTACACCAGGT CAACGCTTCTTGTTAACCACTTCCTTAGTAACCTCCACTTTGCTTTGTAAGTAAATGATTATTTGTGTAA CTAATAGTTTAATGTCCCCTCTTCATGTTAATGCAAACTTCCTGAGAAAGTGTTGGTAACACACAAGAGT AATTCAGGGATCCCTGAATCCAATTGTGTCTGATTCTAGGGCCCATGTCCACAACTACCAAACGTACGTA AATCTGCTCATTCTGGAAGATGGCTTTTTGCTTCTTTATTTCATGATAGCCAAATGTTGATGCATGGGAA ACCCTGCATCATATAACATCGCTGAGCAAATTCTAGAGCAATGATGTTGGGCTACCCCTTTGTGTATGTT CTGTGAGTAGTGGACCATATACACCTCAGCTTTTACTTTTGTTGACTACAGGCTGGACTAGCTGGACTAG CTGCCCACATGCTTAAACAGAGGTAACATTAACCACTTTACAGGGTTGTAATAGTACTCATTTGTCCAAT AAATACGTAATGAGCATTCAGTATAGGCCAGATGTTGGTTTAGATGCTGGGGATATCTTTAGCAGAGTGC TTACCTCCTTTAATGTTCCAGCTGGTCACTATTACTAGTAGTGTCATAATTGTGTGTCGATGCTTGCTTA TGTCACGGAGTATGGGATTTGTGACGTTTGCCACTCATGGGCAGGGTCCCTGCGGCGCCTGGACCTCCAA CGGCACAAGGGCGCGGACTCCACAGCATCACTGCGCGGCGTGGCCGCCTCTCTGCTCCAGGCCGCCAGAG GGCGCGTGGTCTCTACTGCCCCTCCGCTGTGCCTGAGCCTGCCCCTTACCAGCCACCCGGCCTCCGTTCC CCTCCCCAACGGCGCCTGTCCCGCCTTGCATTCCCAAGCTCCGCCCCCGTTGCCCGTAGCGGCTGTTTGT TGACTTCCGGGAGCGCGGTTGTAGTTGATCTCCGGAGTTTCGCCATGCGGAACTTGGGGGCTTTCGCGGC CCGCGTCGGTGCGGAGTAGCTGCTTTAGCCCCGACCAAACCGTCCTCTACA
EPDnew 實驗支持 promoter/TSS · 1 筆
| EPDnew ID | TSS(1-based) | 股向 | 來源顯示區間 |
|---|---|---|---|
| RPGR_1 ↗ | X:38,327,509 | 負股 | 38,327,499–38,327,558 |
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
ENSRX_C5RNH · enhancer · 38326475–38327498 · regulatory
ENSRX_835FHB · promoter · 38327499–38327692 · regulatory
ENSRX_5C2DXX · CTCF_binding_site · 38327662–38327683 · regulatory
ENSRX_9K7Q8 · enhancer · 38327693–38328135 · regulatory
· motif · 38324841–38324854 · motif
· motif · 38324841–38324854 · motif
· motif · 38327009–38327018 · motif
· motif · 38327350–38327361 · motif
· motif · 38327350–38327361 · motif
· motif · 38327458–38327475 · motif
· motif · 38327475–38327486 · motif
· motif · 38327476–38327492 · motif
· motif · 38327517–38327528 · motif
· motif · 38327517–38327528 · motif
· motif · 38327519–38327528 · motif
· motif · 38327664–38327680 · motif
蛋白質結構域與序列
參考蛋白質長度:1020 aa
RPGR 蛋白長 1,020 個胺基酸。其第 54–367 位胺基酸包含六個連續的 RCC1 重複序列,依序為 RCC1 1 至 RCC1 6。另有三段序列被註解為無序區域,分別位於第 609–776、790–906 及 989–1,020 位胺基酸。
蛋白質三維結構
細胞內定位
RPGR 在視網膜光感受器細胞層定位於連接纖毛,並與 WHRN、CEP290 及 RPGRIP1 在該處共定位;在上皮細胞初級纖毛也與 RPGR 共定位。 另有 Isoform 6 定位於中心體、纖毛基底體及纖毛軸絲。
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:Cell projection, cilium。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 7 個夥伴
- HOMEZQ8IX15-3 · UniProt INTERACTION · 3 experiments · 2 筆來源紀錄
- NPHP1O15259 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
- NPHP4O75161 · UniProt INTERACTION · 4 experiments
- PDE6DO43924 · UniProt INTERACTION · 12 experiments · 2 筆來源紀錄
- RPGRIP1Q96KN7 · UniProt INTERACTION · 10 experiments · 2 筆來源紀錄
- Pde6dO55057 · UniProt INTERACTION · 3 experiments · 2 筆來源紀錄
- DCTN1Q14203-5 · UniProt INTERACTION · 3 experiments
RPGR 與 SPATA7、CEP290、WHRN、PDE6D、RPGRIP1 及 RPGRIP1L 有交互作用;其中 PDE6D、RPGRIP1 與 RPGRIP1L 可能競爭相同的結合位點。RPGR 也與 GDP 結合型 RAB37、RAB8A 交互作用,並對兩者具有 GEF 功能。另有異構型差異:Isoform 6 透過 C 端與 NPM1 交互作用,也與 SMC1A、SMC3 交互作用。
疾病與遺傳關聯
RPGR 基因變異與多種 X 連鎖視網膜疾病有關。Retinitis pigmentosa 3 的男性患者通常表型嚴重;女性帶因者的臨床表現範圍廣,可無症狀或有嚴重視網膜色素變性,部分雜合女性則可出現具特殊眼底外觀的脈絡膜視網膜退化。Cone-rod dystrophy, X-linked 1 以視錐細胞先退化、其後視桿細胞受累為特徵,症狀起始年齡及嚴重程度可有差異。來源也列出與視網膜色素變性及反覆呼吸道感染相關的疾病,以及 X 連鎖萎縮性黃斑部退化;這些疾病均被描述為由影響 RPGR 的變異所致。
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 | RPGR 可作為 RAB8A 與 RAB37 的鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF),促進兩者由不活化的 RAB-GDP 轉為活化的 RAB-GTP。對 RAB8A 的 GEF 活性可能藉由調節其在纖毛內的定位促進纖毛運輸;對 RAB37 的活性則被認為可維持自噬穩態與視網膜功能。RPGR 也與光感受器完整性有關,可能調控肌動蛋白壓力纖維及細胞收縮性以控制纖毛形成,並可能參與微管組織、初級纖毛運輸、精子生成及鞭毛內運輸;若干功能屬相似性推論。 | 含實驗來源 | 證據與來源Acts as a guanine-nucleotide releasing factor (GEF) for RAB8A and RAB37 by promoting the conversion of inactive RAB-GDP to the active form RAB-GTP. GEF activity towards RAB8A may facilitate ciliary trafficking by modulating ciliary intracellular localization of RAB8A. GEF activity towards RAB37 maintains autophagic homeostasis and retinal function (By similarity). Involved in photoreceptor integrity (By similarity). May control cilia formation by regulating actin stress filaments and cell contractility. May be involved in microtubule organization and regulation of transport in primary cilia. May play a critical role in spermatogenesis and in intraflagellar transport processes (By similarity) PMID 20631154 ↗ · PMID 21933838 ↗ |
| 交互作用 | RPGR 與 SPATA7、CEP290、WHRN、PDE6D、RPGRIP1 及 RPGRIP1L 有交互作用;其中 PDE6D、RPGRIP1 與 RPGRIP1L 可能競爭相同結合位點。RPGR 亦與 GDP 結合型 RAB37、RAB8A 交互作用,並對這兩種 RAB 蛋白具有 GEF 功能。 | 含實驗來源 | 證據與來源Interacts with SPATA7 (By similarity). Interacts with CEP290 (By similarity). Interacts with WHRN (By similarity). Interacts with PDE6D. Interacts with RPGRIP1. Interacts with RPGRIP1L. PDE6D, RPGRIP1 and RPGRIP1L may compete for the same binding sites. Interacts with RAB37 and RAB8A (in GDP-bound forms); functions as GEF for RAB37 and RAB8A PMID 10958648 ↗ · PMID 19430481 ↗ · PMID 20631154 ↗ · PMID 23559067 ↗ · PMID 24981858 ↗ · PMID 9990021 ↗ |
| 交互作用 | Isoform 6 的交互作用對象包括 NPM1、SMC1A 與 SMC3;其中與 NPM1 的交互作用經由 Isoform 6 的 C 端發生。 | 含實驗來源 | 證據與來源Isoform 6 interacts with NPM1 (via C-terminus). Isoform 6 interacts with SMC1A and SMC3 PMID 15772089 ↗ · PMID 16043481 ↗ |
| 細胞定位 | RPGR 在視網膜光感受器細胞層定位於連接纖毛,並與 WHRN、CEP290、RPGRIP1 在該處共定位;來源將這些定位描述為相似性推論。RPGR 也被描述為在上皮細胞初級纖毛與 RPGR 共定位。其他列出的定位包括細胞質、細胞骨架、鞭毛軸絲、高基氏體及纖毛。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cytoplasm, cytoskeleton, flagellum axoneme; Golgi apparatus; Cell projection, cilium; In the retinal photoreceptor cell layer, localizes at the connecting cilium (By similarity). Colocalizes with WHRN in the photoreceptor connecting cilium (By similarity). Colocalizes with CEP290 in the photoreceptor connecting cilium (By similarity). Colocalizes with RPGRIP1 in the photoreceptor connecting cilium (By similarity). Colocalizes with RPGR at the primary cilia of epithelial cells (By similarity) PMID 15772089 ↗ |
| 細胞定位 | Isoform 6 被列為定位於細胞質細胞骨架中的微管組織中心(中心體)、纖毛基底體及纖毛軸絲。 | 資料庫紀錄 | 證據與來源Isoform 6; Cytoplasm, cytoskeleton, microtubule organizing center, centrosome; Cytoplasm, cytoskeleton, cilium basal body; Cytoplasm, cytoskeleton, cilium axoneme |
| 疾病關聯 | Retinitis pigmentosa 3 是一種 X 連鎖視網膜色素變性,通常先失去視桿細胞,之後視錐細胞也受損,可導致夜盲及視野逐步縮小。男性患者表型嚴重;女性帶因者的表現從無症狀到嚴重疾病不等。部分雜合女性可有脈絡膜視網膜退化,眼底呈明亮、閃爍、金黃色斑片狀外觀,尤以黃斑周圍明顯,且可沒有視覺缺損。此病被描述為由影響 RPGR 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Retinitis pigmentosa 3 RP3 An X-linked retinal dystrophy belonging to the group of pigmentary retinopathies. Retinitis pigmentosa is characterized by retinal pigment deposits visible on fundus examination and primary loss of rod photoreceptor cells followed by secondary loss of cone photoreceptors. Patients typically have night vision blindness and loss of midperipheral visual field. As their condition progresses, they lose their far peripheral visual field and eventually central vision as well. In RP3, affected males have a severe phenotype, and carrier females show a wide spectrum of clinical features ranging from completely asymptomatic to severe retinitis pigmentosa. Heterozygous women can manifest a form of choroidoretinal degeneration which is distinguished from other types by the absence of visual defects in the presence of a brilliant, scintillating, golden-hued, patchy appearance most striking around the macula, called a tapetal-like retinal reflex. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300029 PMID 10482958 ↗ · PMID 10737996 ↗ · PMID 10932196 ↗ · PMID 10937588 ↗ · PMID 10970770 ↗ · PMID 11180598 ↗ · PMID 11992260 ↗ · PMID 12657579 ↗ · PMID 14564670 ↗ · PMID 16969763 ↗ · PMID 20631154 ↗ · PMID 24981858 ↗ · PMID 8673101 ↗ · PMID 8817343 ↗ · PMID 9399904 ↗ · PMID 9855162 ↗ |
| 疾病關聯 | Retinitis pigmentosa, X-linked, and sinorespiratory infections with or without deafness 的特徵,是視網膜色素變性合併反覆上、下呼吸道感染;部分患者也會出現進行性聽力損失。此病被描述為由影響 RPGR 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Retinitis pigmentosa, X-linked, and sinorespiratory infections with or without deafness RPSRDF A disease characterized by the association of retinitis pigmentosa with recurrent upper and lower airway infections. Some patients also develop progressive hearing loss. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300455 PMID 12920075 ↗ · PMID 14627685 ↗ |
| 疾病關聯 | Cone-rod dystrophy, X-linked 1 是遺傳性視網膜失養症,通常先有視錐細胞退化,之後視桿細胞受累,且視桿細胞病變程度可隨疾病進展而異。患者多為男性,可有視力下降、近視、畏光及色覺異常;疾病嚴重視力損失可能早於視網膜色素變性。外顯率似乎接近百分之百,但起病年齡與症狀嚴重程度具有變異。此病被描述為由影響 RPGR 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Cone-rod dystrophy, X-linked 1 CORDX1 An inherited retinal dystrophy characterized by retinal pigment deposits visible on fundus examination, predominantly in the macular region, and initial loss of cone photoreceptors followed by rod degeneration. This leads to decreased visual acuity and sensitivity in the central visual field, followed by loss of peripheral vision. Severe loss of vision occurs earlier than in retinitis pigmentosa. In cone-rod dystrophy X-linked type 1 the degree of rod-photoreceptor involvement can be variable, with degeneration increasing as the disease progresses. Affected individuals (essentially all of whom are males) present with decreased visual acuity, myopia, photophobia, abnormal color vision, full peripheral visual fields, decreased photopic electroretinographic responses, and granularity of the macular retinal pigment epithelium. Although penetrance appears to be nearly 100%, there is variable expressivity with respect to age at onset and severity of symptoms. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 304020 PMID 11857109 ↗ |
| 疾病關聯 | Macular degeneration, atrophic, X-linked 的主要特徵為黃斑部萎縮及視力逐漸下降,周邊視覺受影響較少。部分患者另有廣泛黃斑退化,以及周邊視網膜色素上皮與脈絡膜毛細血管受損;部分男性患者即使黃斑部退化已進展,全面視網膜電圖仍可呈現正常視錐與視桿細胞反應。此病被描述為由影響 RPGR 的變異所致。 | 含實驗來源 | 證據與來源Macular degeneration, atrophic, X-linked MDXLA An ocular disorder characterized by macular atrophy causing progressive loss of visual acuity with minimal peripheral visual impairment. Some patients manifest extensive macular degeneration plus peripheral loss of retinal pigment epithelium and choriocapillaries. Full-field electroretinograms (ERGs) show normal cone and rod responses in some affected males despite advanced macular degeneration. The disease is caused by variants affecting the gene represented in this entry MIM: 300834 PMID 12160730 ↗ |
核酸與蛋白質序列
GTAGTTGATCTCCGGAGTTTCGCCATGCGGAACTTGGGGG40CTTTCGCGGCCCGCGTCGGTGCGGAGTAGCTGCTTTAGCC80CCGACCAAACCGTCCTCTACAGCCTCCTGGCCCCGGCGCA120GGCTGCCCGTACTGCCCGTGGCATGAGGGAGCCGGAAGAG160CTGATGCCCGATTCGGGTGCTGTGTTTACATTTGGGAAAA200GTAAATTTGCTGAAAATAATCCCGGTAAATTCTGGTTTAA240AAATGATGTCCCTGTACATCTTTCATGTGGAGATGAACAT280TCTGCTGTTGTTACCGGAAATAATAAACTTTACATGTTTG320GCAGTAACAACTGGGGTCAGTTAGGATTAGGATCAAAGTC360AGCCATCAGCAAGCCAACATGTGTCAAAGCTCTAAAACCT400GAAAAAGTGAAATTAGCTGCCTGTGGAAGGAACCACACCC440TGGTGTCAACAGAAGGAGGCAATGTATATGCAACTGGTGG480AAATAATGAAGGACAGTTGGGGCTTGGTGACACCGAAGAA520AGAAACACTTTTCATGTAATTAGCTTTTTTACATCCGAGC560ATAAGATTAAGCAGCTGTCTGCTGGATCTAATACTTCAGC600TGCCCTAACTGAGGATGGAAGACTTTTTATGTGGGGTGAC640AATTCCGAAGGGCAAATTGGTTTAAAAAATGTAAGTAATG680TCTGTGTCCCTCAGCAAGTGACCATTGGGAAACCTGTCTC720CTGGATCTCTTGTGGATATTACCATTCAGCTTTTGTAACA760ACAGATGGTGAGCTATATGTGTTTGGAGAACCTGAGAATG800GGAAGTTAGGTCTTCCCAATCAGCTCCTGGGCAATCACAG840AACACCCCAGCTGGTGTCTGAAATTCCGGAGAAGGTGATC880CAAGTAGCCTGTGGTGGAGAGCATACTGTGGTTCTCACGG920AGAATGCTGTGTATACCTTTGGGCTGGGACAATTTGGTCA960cDNA 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。