COL11A1基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
COL11A1编码XI型胶原蛋白α1链，是骨骼发育和结缔组织 integrity 的关键分子，其突变可导致多种遗传性骨骼疾病，并与癌症进展相关。
基因信息卡
| 基因符号 | COL11A1 |
|---|---|
| 基因全名 | collagen type XI alpha 1 chain |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 1p21.1 |
| NCBI Gene ID | 1301 ncbi.nlm.nih.gov/gene/1301 |
| Ensembl ID | ENSG00000060718 |
| UniProt ID | P12107 |
| OMIM ID | 120280 |
| HGNC ID | 2186 |
| 基因别名 | STL2, COLL6, COL11A1, collagen alpha-1(XI) chain |
基因功能与研究简介
COL11A1基因编码XI型胶原蛋白的α1链，是构成软骨和玻璃体等结缔组织的重要成分。XI型胶原蛋白在胶原纤维的组装和直径调控中发挥关键作用，对骨骼发育、关节软骨和眼睛的正常结构至关重要。COL11A1基因突变可导致多种遗传性骨骼发育异常和眼部疾病，同时其异常表达与多种癌症的侵袭和转移相关。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| Stickler综合征 | COL11A1基因突变导致XI型胶原蛋白结构异常，影响软骨和玻璃体发育，导致骨骼、眼部和听力异常。 | 已明确致病 |
| Marshall综合征 | COL11A1基因突变导致类似Stickler综合征的表型，但面部特征和骨骼异常有所不同。 | 已明确致病 |
| 纤维软骨增生症 | COL11A1基因突变导致软骨发育异常，表现为关节和骨骼畸形。 | 已明确致病 |
| 非综合征性听力损失 | COL11A1基因突变可导致常染色体显性遗传的进行性听力下降。 | 已明确致病 |
| 癌症 | COL11A1在多种癌症中高表达，与肿瘤侵袭、转移和不良预后相关，但具体机制仍在研究中。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 软骨 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肌腱 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 骨骼 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 眼睛 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肺 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| 软骨细胞 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 成纤维细胞 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 肿瘤细胞系（如乳腺癌MDA-MB-231） | 暂无可靠数据 | 高表达 |
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.3463G>A (p.Gly1155Ser) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响胶原蛋白三螺旋结构，导致功能异常 |
| c.2822G>A (p.Gly941Asp) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响胶原蛋白三螺旋结构，导致功能异常 |
| c.1630C>T (p.Arg544Ter) | 无义突变 | 罕见 | 导致截短蛋白，可能引起单倍剂量不足 |
| c.2095+1G>A | 剪接突变 | 罕见 | 可能影响mRNA剪接，导致蛋白异常 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
无义突变、移码突变或剪接突变导致蛋白功能丧失或单倍剂量不足，常见于Stickler综合征等遗传病。
Gain of Function（功能获得，GOF）
目前尚无明确证据表明COL11A1突变具有功能获得性效应。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
错义突变可能产生异常蛋白，干扰正常胶原蛋白的组装，产生显性负效应，常见于Marshall综合征。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0005201 (extracellular matrix structural constituent) | • GO:0005581 (collagen trimer) |
| • GO:0005584 (collagen type XI trimer) | • GO:0031012 (extracellular matrix) |
| • GO:0001501 (skeletal system development) | • GO:0001502 (cartilage condensation) |
| • GO:0007601 (visual perception) |
相关通路
• Collagen biosynthesis and modifying enzymes (R-HSA-1474290)
• Assembly of collagen fibrils and other multimeric structures (R-HSA-2022090)
• ECM-receptor interaction (hsa04512)
• Focal adhesion (hsa04510)
蛋白质功能简介
COL11A1蛋白是XI型胶原蛋白的α1链，与α2(V)和α1(II)链组装成异源三聚体。XI型胶原蛋白在软骨和玻璃体中含量丰富，调节胶原纤维的直径和组装。COL11A1蛋白包含多个结构域，包括信号肽、N-前肽、三螺旋结构域和C-前肽。三螺旋结构域由Gly-X-Y重复序列组成，对胶原蛋白的稳定性至关重要。COL11A1蛋白在骨骼发育、关节软骨维持和眼睛玻璃体结构中发挥关键作用。
联系电话