CASTOR2基因｜功能、疾病关联、突变与表达图谱
CASTOR2是氨基酸感知与mTORC1信号通路的关键调控因子，其突变与癫痫等神经系统疾病相关。
基因信息卡
| 基因符号 | CASTOR2 |
|---|---|
| 基因全名 | Cytosolic Arginine Sensor for mTORC1 Subunit 2 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 7p22.3 |
| NCBI Gene ID | 112703 ncbi.nlm.nih.gov/gene/112703 |
| Ensembl ID | ENSG00000164815 |
| UniProt ID | Q8N6F7 |
| OMIM ID | 617086 |
| HGNC ID | 25123 |
| 基因别名 | GATSL3, MGC138499 |
基因功能与研究简介
CASTOR2（Cytosolic Arginine Sensor for mTORC1 Subunit 2）是氨基酸感知复合物CASTOR的组成部分，与CASTOR1形成同源或异源二聚体，作为胞质精氨酸传感器，负调控mTORC1信号通路。当精氨酸缺乏时，CASTOR2与GATOR2复合物结合，抑制mTORC1活性；精氨酸充足时，精氨酸直接结合CASTOR2，导致其构象改变，释放GATOR2，从而激活mTORC1。CASTOR2在多种组织中表达，尤其在脑、肾和睾丸中高表达。其突变与癫痫、智力障碍等神经系统疾病相关，但具体机制仍在研究中。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 癫痫 | CASTOR2基因突变可能导致mTORC1通路过度激活，影响神经元发育和突触可塑性，从而引发癫痫。 | ClinVar收录致病性变异，OMIM关联 |
| 智力障碍 | 部分CASTOR2突变与智力障碍相关，可能通过影响mTORC1信号通路干扰大脑发育。 | ClinVar收录可能致病性变异 |
| 自闭症谱系障碍 | 有研究提示CASTOR2变异与自闭症风险相关，但证据尚不充分。 | 研究证据有限 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 脑 | 暂无可靠数据 | 高表达（根据GTEx） |
| 肾 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 睾丸 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肺 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肝 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 常用细胞系，内源性表达 |
| HeLa | 暂无可靠数据 | 内源性表达 |
| SH-SY5Y | 暂无可靠数据 | 神经母细胞瘤细胞系，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.2T>C (p.Met1?) | 起始密码子突变 | 罕见 | 可能导致蛋白质翻译起始失败，功能丧失 |
| c.145C>T (p.Arg49*) | 无义突变 | 罕见 | 提前终止，产生截短蛋白，功能丧失 |
| c.497G>A (p.Arg166His) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响精氨酸结合或蛋白稳定性，功能未知 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
功能丧失型突变，如无义突变、移码突变，导致CASTOR2蛋白缺失或截短，失去对mTORC1的抑制作用，可能引起通路过度激活。
Gain of Function（功能获得，GOF）
目前尚无明确证据表明CASTOR2存在功能获得型突变。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
部分错义突变可能产生显性负效应，干扰正常CASTOR2功能，但证据有限。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0005515 protein binding | • GO:0005737 cytoplasm |
| • GO:0032869 cellular response to amino acid stimulus | • GO:0032006 regulation of TOR signaling |
相关通路
• mTORC1 signaling pathway (KEGG: hsa04150)
• Amino acid sensing and regulation of mTORC1 (Reactome: R-HSA-9639280)
蛋白质功能简介
CASTOR2蛋白由347个氨基酸组成，包含一个天冬氨酸激酶/ chorismate mutase/ TyrA (ACT) 结构域，负责结合精氨酸。该蛋白主要定位于细胞质，与CASTOR1形成二聚体，参与精氨酸感知。CASTOR2通过调控mTORC1信号通路，影响细胞生长、增殖和代谢。其表达水平在不同组织中有差异，脑和肾中较高。
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