CLOCK (clock circadian regulator)
- symbol:
- CLOCK
- locus group:
- protein-coding gene
- location:
- 4q12
- gene_family:
- Basic helix-loop-helix proteins|K(lysine) acetyltransferases
- alias symbol:
- KIAA0334|KAT13D|bHLHe8
- alias name:
- Circadian locomoter output cycles …
- entrez id:
- 9575
- ensembl gene id:
- ENSG00000134852
- ucsc gene id:
- uc003hba.3
- refseq accession:
- NM_004898
- hgnc_id:
- HGNC:2082
- approved reserved:
- 1999-04-19
CLOCK（Circadian Locomotor Output Cycles Kaput）基因是生物钟基因家族的核心成员之一，属于bHLH-PAS（basic helix-loop-helix-Per-Arnt-Sim）转录因子家族。该家族基因的共同特点是含有bHLH和PAS结构域，能够形成异源二聚体并结合DNA，调控下游基因的表达。CLOCK基因主要在哺乳动物的下丘脑视交叉上核（SCN）中表达，但也广泛分布于其他组织，参与调控昼夜节律（生物钟）的分子机制。CLOCK与另一个关键蛋白BMAL1形成异源二聚体，结合在E-box增强子序列上，激活Period（Per）和Cryptochrome（Cry）等时钟基因的转录。这些基因的产物随后反馈抑制CLOCK-BMAL1的活性，形成约24小时的转录-翻译负反馈循环，从而维持昼夜节律的稳定性。CLOCK基因的突变可能导致其功能异常，例如DNA结合能力下降或与BMAL1的相互作用受损，进而破坏生物钟的精确性。研究表明，CLOCK基因突变或表达异常与多种疾病相关，包括睡眠障碍（如延迟睡眠相位障碍）、代谢综合征、肥胖、糖尿病、抑郁症甚至癌症。CLOCK基因过表达可能扰乱正常的生物钟节律，导致代谢紊乱或细胞增殖异常；而降低表达则可能减弱昼夜节律的振幅，影响睡眠-觉醒周期、体温调节和激素分泌等生理过程。此外，CLOCK还参与调控其他基因的表达，如参与能量代谢的基因（如Sirt1、Nampt）和炎症相关基因（如NF-κB通路成员），因此其表达水平的改变可能对机体的代谢和免疫功能产生广泛影响。CLOCK基因及其调控网络的研究不仅有助于理解生物钟的分子机制，也为相关疾病的治疗提供了潜在靶点。
The protein encoded by this gene plays a central role in the regulation of circadian rhythms. The protein encodes a transcription factor of the basic helix-loop-helix (bHLH) family and contains DNA binding histone acetyltransferase activity. The encoded protein forms a heterodimer with ARNTL (BMAL1) that binds E-box enhancer elements upstream of Period (PER1, PER2, PER3) and Cryptochrome (CRY1, CRY2) genes and activates transcription of these genes. PER and CRY proteins heterodimerize and repress their own transcription by interacting in a feedback loop with CLOCK/ARNTL complexes. Polymorphisms in this gene may be associated with behavioral changes in certain populations and with obesity and metabolic syndrome. Alternative splicing results in multiple transcript variants. [provided by RefSeq, Jan 2014]
由该基因编码的蛋白在昼夜节律的调节中心作用。蛋白质编码碱性螺旋 - 环 - 螺旋（bHLH结构）家族的转录因子，并包含DNA结合组蛋白乙酰转移酶活性。编码的蛋白与ARNTL（BMAL1）结合E盒增强子周期（PER1，PER2，PER3）和隐花色素（CRY1，CRY2）基因的上游并激活这些基因转录的异源二聚体。 PER和CRY蛋白的异源二聚体，并通过与CLOCK / ARNTL复合反馈环路交互抑制自己的转录。在这种基因多态性可能与在特定人群和与肥胖和代谢综合症的行为变化相关联。选择性剪接结果在多个抄本变形。 [由RefSeq的，2014年1月提供]
基因本体信息
CLOCK基因（以及对应的蛋白质）的细胞分布位置：
- 质膜
- 细胞质
- 细胞外
- 高尔基体
- 囊泡
- 细胞骨架
- 内质网
- 细胞核
- 内体
- 溶酶体
- 线粒体
CLOCK基因的本体（GO）信息：
| 名称 |
|---|
| 4728 Dopaminergic synapse [PATH:hsa04728] |
| 4710 Circadian rhythm [PATH:hsa04710] |
| 5168 Herpes simplex infection [PATH:hsa05168] |
| 名称 |
|---|
| BMAL1:CLOCK,NPAS2 activates circadian gene expression |
| Chromatin modifying enzymes |
| Chromatin organization |
| Circadian Clock |
| Fatty acid, triacylglycerol, and ketone body metabolism |
| HATs acetylate histones |
| Metabolism |
| Metabolism of lipids and lipoproteins |
| NR1D1 (REV-ERBA) represses gene expression |
| PPARA activates gene expression |
| Regulation of lipid metabolism by Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) |
| RORA activates gene expression |
| 疾病名称 | 关系值 | NofPmids | NofSnps | 来源 |
| Hypertensive disease | 0.081357209 | 6 | 2 | BeFree_RGD |
| Cholestasis | 0.08 | 1 | 0 | RGD |
| Hypoxia-Ischemia, Brain | 0.08 | 1 | 0 | RGD |
| Bipolar Disorder | 0.021074115 | 26 | 1 | BeFree_GAD_LHGDN |
| Sleep Disorders | 0.01482102 | 16 | 7 | BeFree_GAD |
| Schizophrenia | 0.014635455 | 10 | 0 | BeFree_GAD_LHGDN |
| Metabolic Syndrome X | 0.012453989 | 13 | 1 | BeFree_GAD |
| Obesity | 0.011715608 | 17 | 0 | BeFree_GAD |
| Major Depressive Disorder | 0.007177041 | 11 | 0 | BeFree_GAD |
| Fatty Liver | 0.005091382 | 1 | 1 | GAD_LHGDN |
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