ATP2A1基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
ATP2A1编码骨骼肌肌浆网钙泵SERCA1，其突变导致Brody病，并影响肌肉收缩功能。
基因信息卡
| 基因符号 | ATP2A1 |
|---|---|
| 基因全名 | ATPase Sarcoplasmic/Endoplasmic Reticulum Ca2+ Transporting 1 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 16p11.2 |
| NCBI Gene ID | 487 ncbi.nlm.nih.gov/gene/487 |
| Ensembl ID | ENSG00000196296 |
| UniProt ID | O14983 |
| OMIM ID | 108730 |
| HGNC ID | 811 |
| 基因别名 | SERCA1, ATP2A, DKFZp686P2017 |
基因功能与研究简介
ATP2A1基因编码肌浆网/内质网钙ATP酶1（SERCA1），是骨骼肌肌浆网中主要的钙泵，负责将细胞质中的钙离子泵回肌浆网，从而调节肌肉收缩和舒张。该基因主要在快速收缩的骨骼肌纤维中高表达。ATP2A1基因突变可导致Brody病，一种罕见的常染色体隐性遗传病，表现为运动诱发的肌肉僵硬和痉挛。此外，ATP2A1的表达异常与某些癌症和肌肉疾病相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| Brody病 | ATP2A1基因突变导致SERCA1功能缺失或降低，影响钙离子再摄取，导致肌肉松弛障碍，表现为运动诱发的肌肉僵硬和痉挛。 | 已明确致病 |
| 骨骼肌发育异常 | ATP2A1表达异常可能影响肌肉发育和功能，但具体机制尚不明确。 | 潜在关联 |
| 癌症 | ATP2A1在多种癌症中表达异常，可能参与肿瘤发生发展，但具体作用需进一步研究。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 骨骼肌 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
| 其他组织 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| 骨骼肌细胞 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 其他细胞系 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
数据来源：Human Protein Atlas（proteinatlas.org）
突变与遗传变异
Hotspot Mutations
| 变体 | 类型 | 频率 | 功能描述 |
|---|---|---|---|
| c.1906C>T (p.Arg636Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白功能 |
| c.2029C>T (p.Arg677Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白功能 |
| c.2443C>T (p.Arg815Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白功能 |
| c.2686C>T (p.Arg896Cys) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白功能 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
导致SERCA1蛋白功能缺失或降低，如无义突变、移码突变等。
Gain of Function（功能获得，GOF）
目前暂无明确证据表明ATP2A1存在功能获得性突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
目前暂无明确证据表明ATP2A1存在显性负性突变。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0005388 (calcium-transporting ATPase activity) | • GO:0006816 (calcium ion transport) |
| • GO:0016021 (integral component of membrane) | • GO:0005789 (endoplasmic reticulum membrane) |
| • GO:0005886 (plasma membrane) |
相关通路
• hsa04261 (Adrenergic signaling in cardiomyocytes)
• hsa04020 (Calcium signaling pathway)
• hsa04961 (Endocrine and other factor-regulated calcium reabsorption)
蛋白质功能简介
SERCA1蛋白由ATP2A1基因编码，属于P型ATP酶家族，位于肌浆网/内质网膜上。它利用ATP水解的能量将钙离子从细胞质泵入肌浆网腔，维持细胞内钙离子浓度梯度，对肌肉收缩和舒张至关重要。SERCA1主要在快速收缩的骨骼肌纤维中表达，其功能异常可导致钙稳态失衡，引发肌肉疾病。
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