TMPRSS2基因｜基因功能、疾病关联、突变与基因编辑研究
TMPRSS2是SARS-CoV-2入侵宿主细胞的关键蛋白酶，也是前列腺癌中常见的基因融合伙伴。
基因信息卡
| 基因符号 | TMPRSS2 |
|---|---|
| 基因全名 | Transmembrane Serine Protease 2 |
| 基因类型 | protein-coding |
| 染色体位置 | 21q22.3 |
| NCBI Gene ID | 7113 ncbi.nlm.nih.gov/gene/7113 |
| Ensembl ID | ENSG00000184012 |
| UniProt ID | O15393 |
| OMIM ID | 602060 |
| HGNC ID | 11876 |
| 基因别名 | PRSS10; DPP T1; MTPS1; Serine protease 10 |
基因功能与研究简介
TMPRSS2基因编码一种跨膜丝氨酸蛋白酶，属于II型跨膜丝氨酸蛋白酶家族。该蛋白在多种组织中表达，包括前列腺、肺、胃肠道等。TMPRSS2在前列腺癌中常与ERG等基因发生融合，形成TMPRSS2-ERG融合基因，是前列腺癌中最常见的基因重排之一。此外，TMPRSS2在病毒感染中发挥重要作用，特别是SARS-CoV-2通过其刺突蛋白与ACE2结合后，TMPRSS2切割刺突蛋白，促进病毒进入宿主细胞。因此，TMPRSS2是COVID-19治疗的重要药物靶点。
疾病关联
| 疾病类别 | 疾病生理机制 | 基因组证据 |
|---|---|---|
| 前列腺癌 | TMPRSS2-ERG融合基因导致ERG过表达，促进肿瘤发生发展。 | 已明确致病 |
| COVID-19 | TMPRSS2介导SARS-CoV-2刺突蛋白的切割，促进病毒入侵。 | 已明确致病 |
| 非小细胞肺癌 | TMPRSS2表达异常可能影响肿瘤进展，但证据有限。 | 潜在关联 |
表达谱
组织表达
| 组织 | nTPM | 级别 |
|---|---|---|
| 前列腺 | 暂无可靠数据 | 高表达 |
| 肺 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 胃肠道 | 暂无可靠数据 | 中等表达 |
| 胰腺 | 暂无可靠数据 | 低表达 |
细胞系表达
| 细胞系 | nTPM | 笔记 |
|---|---|---|
| LNCaP | 暂无可靠数据 | 前列腺癌细胞系，TMPRSS2高表达 |
| PC3 | 暂无可靠数据 | 前列腺癌细胞系，TMPRSS2低表达 |
| Calu-3 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系，TMPRSS2高表达 |
| A549 | 暂无可靠数据 | 肺癌细胞系，TMPRSS2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 |
|---|---|---|---|
| TMPRSS2-ERG融合 | 基因融合 | 常见于前列腺癌（约50%） | 导致ERG过表达，促进肿瘤发生 |
| rs12329760 | SNP | 人群频率约25% | 可能影响TMPRSS2表达或功能，与COVID-19严重程度相关 |
| rs2070788 | SNP | 人群频率约30% | 可能影响TMPRSS2表达，与流感易感性相关 |
突变功能分类
Loss of Function（功能缺失，LOF）
Loss of Function（功能缺失型突变）：导致TMPRSS2蛋白活性降低或丧失，可能影响病毒入侵和前列腺癌进展。
Gain of Function（功能获得，GOF）
Gain of Function（功能获得型突变）：导致TMPRSS2蛋白活性增强，可能增加病毒入侵效率或促进肿瘤发生。
Dominant Negative（显性负效应，DN）
Dominant Negative（显性负性突变）：突变蛋白干扰正常蛋白功能，可能影响TMPRSS2的蛋白酶活性。
查看完整突变数据：
基因本体论 (Gene Ontology)
| • GO:0004252 | • GO:0006508 |
| • GO:0016021 | • GO:0005886 |
| • GO:0005515 |
相关通路
• Prostate cancer pathway
• Coronavirus disease - COVID-19 pathway
蛋白质功能简介
TMPRSS2蛋白是一种跨膜丝氨酸蛋白酶，由492个氨基酸组成，包含一个跨膜结构域和一个胞外催化结构域。该蛋白在前列腺上皮细胞中高表达，参与精液液化等生理过程。在病毒感染中，TMPRSS2切割病毒刺突蛋白，促进病毒与宿主细胞膜融合。在前列腺癌中，TMPRSS2基因与ERG等基因融合，导致ERG过表达，激活致癌信号通路。
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