HMGB1基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
HMGB1（高迁移率族蛋白B1）是一种关键的核蛋白，参与DNA修复、基因转录调控及炎症反应，在多种疾病中发挥重要作用。
基因信息卡
| 基因符号 | HMGB1 |
|---|---|
| 基因全名 | High Mobility Group Box 1 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 13q12.3 |
| NCBI Gene ID | 3146 ncbi.nlm.nih.gov/gene/3146 |
| Ensembl ID | ENSG00000189403 |
| UniProt ID | P09429 |
| OMIM ID | 163905 |
| HGNC ID | 4983 |
| 基因别名 | HMG1, HMG3, SBP-1, HMG-1 |
基因功能与研究简介
HMGB1基因编码高迁移率族蛋白B1，这是一种广泛表达的核蛋白，具有双重功能：在核内作为DNA结合蛋白参与DNA修复、转录调控和染色体结构维持；在细胞外作为损伤相关分子模式（DAMP）分子，介导炎症反应。HMGB1在多种疾病中发挥关键作用，包括脓毒症、自身免疫性疾病、癌症和缺血再灌注损伤。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 脓毒症 | HMGB1作为晚期炎症介质，在脓毒症中释放至细胞外，激活TLR4和RAGE受体，促进炎症因子释放，导致器官损伤。 | 已明确致病 |
| 类风湿关节炎 | HMGB1在关节滑膜中高表达，促进炎症和关节破坏。 | 具有较强研究证据 |
| 系统性红斑狼疮 | HMGB1与自身DNA形成免疫复合物，激活浆细胞样树突状细胞，产生I型干扰素，参与疾病发病。 | 具有较强研究证据 |
| 癌症 | HMGB1在多种肿瘤中高表达，促进肿瘤增殖、侵袭和转移，并参与肿瘤微环境调节。 | 癌症相关 |
| 缺血再灌注损伤 | HMGB1在缺血再灌注后释放，激活炎症反应，加重组织损伤。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 肺 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 肝 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 脑 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 肾 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
| 心脏 | 暂无可靠数据 | 暂无可靠数据 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| HeLa | 暂无可靠数据 | 宫颈癌细胞系 |
| HEK293 | 暂无可靠数据 | 人胚胎肾细胞系 |
| THP-1 | 暂无可靠数据 | 单核细胞白血病细胞系 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系 |
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.1A>G (p.Met1Val) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白翻译起始，导致功能异常 |
| c.2T>C (p.Met1Thr) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白翻译起始，导致功能异常 |
| c.3G>A (p.Met1Ile) | 错义突变 | 罕见 | 可能影响蛋白翻译起始，导致功能异常 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
功能缺失突变：导致HMGB1蛋白表达减少或功能丧失，可能影响DNA修复和转录调控，但临床表型尚不明确。
Gain of Function（功能获得，GOF）
功能获得突变：可能增强HMGB1的促炎活性或细胞外释放，与炎症性疾病和肿瘤进展相关。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
显性负性突变：突变蛋白可能干扰野生型HMGB1的功能，但证据有限。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • DNA binding (GO:0003677) | • chromatin binding (GO:0003682) |
| • damaged DNA binding (GO:0003684) | • transcription factor binding (GO:0008134) |
| • cytokine activity (GO:0005125) | • RAGE receptor binding (GO:0050786) |
| • TLR4 binding (GO:0035663) | • nucleus (GO:0005634) |
| • extracellular space (GO:0005615) | • cytoplasm (GO:0005737) |
| • DNA repair (GO:0006281) | • inflammatory response (GO:0006954) |
| • cell proliferation (GO:0008283) | • apoptotic process (GO:0006915) |
相关通路
• RAGE signaling pathway (WP2324)
• TLR4 signaling pathway (WP88)
• NF-kappaB signaling pathway (WP15)
• p53 signaling pathway (WP643)
蛋白质功能简介
HMGB1蛋白由215个氨基酸组成，包含两个DNA结合域（HMG box A和B）和一个酸性C端尾巴。在核内，HMGB1与DNA结合，参与DNA修复和转录调控。在细胞外，HMGB1作为DAMP分子，通过结合TLR4、RAGE等受体激活炎症信号通路。HMGB1的释放可由坏死细胞被动释放或活化的免疫细胞主动分泌。HMGB1的翻译后修饰（如乙酰化、磷酸化）影响其核输出和细胞外释放。
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