BRCA1基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
BRCA1是乳腺癌和卵巢癌易感性的关键基因，参与DNA损伤修复和基因组稳定性维持。
基因信息卡
| 基因符号 | BRCA1 |
|---|---|
| 基因全名 | BRCA1 DNA repair associated |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 17q21.31 |
| NCBI Gene ID | 672 ncbi.nlm.nih.gov/gene/672 |
| Ensembl ID | ENSG00000012048 |
| UniProt ID | P38398 |
| OMIM ID | 113705 |
| HGNC ID | 1100 |
| 基因别名 | ['BRCAI', 'BRCC1', 'FANCS', 'PPP1R53', 'RNF53'] |
基因功能与研究简介
BRCA1基因编码一种参与DNA双链断裂修复、细胞周期检查点调控和转录调控的核磷蛋白。该蛋白通过同源重组修复途径维持基因组稳定性，并与BRCA2、PALB2等形成复合物。BRCA1功能缺失导致基因组不稳定，显著增加乳腺癌、卵巢癌等癌症风险。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征 | BRCA1致病性突变导致DNA修复缺陷，增加乳腺癌和卵巢癌风险，为已明确致病机制。 | 已明确致病 |
| 乳腺癌 | BRCA1突变携带者乳腺癌风险显著升高，尤其三阴性乳腺癌亚型。 | 已明确致病 |
| 卵巢癌 | BRCA1突变携带者卵巢癌风险显著升高，尤其高级别浆液性卵巢癌。 | 已明确致病 |
| 胰腺癌 | BRCA1突变与胰腺癌风险增加相关，但证据强度中等。 | 具有较强研究证据 |
| 前列腺癌 | BRCA1突变与前列腺癌风险增加相关，尤其侵袭性亚型。 | 具有较强研究证据 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 乳腺 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 卵巢 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 睾丸 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 胸腺 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| MCF7 | 暂无可靠数据 | 乳腺癌细胞系 |
| MDA-MB-231 | 暂无可靠数据 | 三阴性乳腺癌细胞系 |
| HCC1937 | 暂无可靠数据 | BRCA1突变乳腺癌细胞系 |
| U2OS | 暂无可靠数据 | 骨肉瘤细胞系 |
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.68_69delAG (p.Glu23ValfsTer17) | 移码突变 | 常见于德系犹太人，频率约1% | Loss of Function |
| c.5266dupC (p.Gln1756ProfsTer74) | 移码突变 | 常见于德系犹太人，频率约1% | Loss of Function |
| c.181T>G (p.Cys61Gly) | 错义突变 | 罕见 | 可能为Loss of Function或Dominant Negative |
| c.4327C>T (p.Arg1443Ter) | 无义突变 | 罕见 | Loss of Function |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
大多数BRCA1致病性突变导致蛋白功能丧失，包括移码、无义、剪接位点突变等，导致截短蛋白或mRNA降解，从而丧失DNA修复功能。
Gain of Function（功能获得，GOF）
暂无明确证据表明BRCA1突变具有功能获得效应。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
部分错义突变可能产生具有显性负效应的蛋白，干扰正常BRCA1功能，但证据有限。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • DNA binding (GO:0003677) | • ubiquitin-protein transferase activity (GO:0004842) |
| • double-strand break repair (GO:0006302) | • response to DNA damage stimulus (GO:0006974) |
| • regulation of transcription by RNA polymerase II (GO:0006357) |
相关通路
• Homologous recombination repair (Reactome: R-HSA-5693538)
• BRCA1-dependent DNA damage response (KEGG: hsa03440)
• Fanconi anemia pathway (KEGG: hsa03460)
蛋白质功能简介
BRCA1蛋白由1863个氨基酸组成，包含RING finger结构域、BRCT结构域等。RING finger结构域介导E3泛素连接酶活性，BRCT结构域参与磷酸化蛋白相互作用。BRCA1在DNA双链断裂修复中作为支架蛋白，招募BRCA2、RAD51等修复因子，并通过同源重组修复DNA损伤。此外，BRCA1还参与细胞周期检查点调控、转录调控和染色质重塑。
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