Gen AKT3
Gen AKT3 nằm trên nhiễm sắc thể số 1, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại protein hoạt động tích cực nhất trong hệ thần kinh.
Chức năng chính
Protein AKT3 đóng vai trò chủ chốt trong đường tín hiệu hóa học PI3K-AKT-mTOR. Tín hiệu này chi phối nhiều chức năng quan trọng của tế bào bao gồm tổng hợp protein mới, tăng trưởng và phân chia tế bào cũng như tồn tại tế bào. Tín hiệu PI3K-AKT-mTOR cần thiết cho sự phát triển của nhiều bộ phận trong cơ thể bao gồm cả não. Nghiên cứu cho thấy protein AKT3 đóng vai trò quan trọng trong định hình kích thước não.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng megalencephaly-polymicrogyria-polydactyly-hydrocephalus
Một số đột biến gen AKT3 đã được tìm thấy gây ra megalencephaly-polymicrogyria-polydactyly-hydrocephalus (MPPH). Bệnh lý hiếm gặp này ảnh hưởng đến sự phát triển của não, khiến kích thước đầu và não to bất thường (megalencephaly) và các vấn đề với cấu trúc não.
Mỗi đột biến đều thay đổi một axit amin trong protein AKT3. Những thay đổi này được mô tả là "tăng chức năng" vì chúng khiến protein tăng hoạt động, dẫn đến tín hiệu hóa học thông qua con đường PI3K-AKT-mTOR tăng theo, từ đó tế bào tăng trưởng và phân chia quá mức. Số lượng tế bào tăng lên khiến não phát triển nhanh và bất thường bắt đầu từ trước khi sinh.
Các vấn đề khác
Những thay đổi liên quan đến gen AKT3 cũng tham gia vào các rối loạn phát triển não khác. Megalencephaly không có các đặc điểm khác của hội chứng MPPH liên quan đến đột biến gen AKT3 tăng chức năng hoặc thêm bản sao của đoạn chứa gen AKT3 trên nhiễm sắc thể số 1. Những thay đổi này làm tăng số lượng hoặc hoạt động của protein AKT3, từ đó đẩy mạnh tín hiệu hóa học thông qua con đường PI3K-AKT-mTOR, dẫn đến tế bào tăng trưởng và phân chia quá mức, đặc biệt ở não.
Những thay đổi khác liên quan đến kích thước đầu và não nhỏ bất thường (tật đầu nhỏ). Chúng bao gồm mất đoạn gen AKT3 hoặc mất đoạn chứa gen AKT3 trên nhiễm sắc thể số 1, khiến protein AKT3 hoạt động yếu đi, từ đó giảm tín hiệu qua con đường PI3K-AKT-mTOR, cuối cùng ngăn cản tế bào tăng trưởng và phân chia trong não đang phát triển.
Những thay đổi liên quan đến gen AKT3 cũng có thể gây ra môt loại dị dạng não gọi là isolated hemimegalencephaly. Người bệnh bị mở rộng một trong hai bán cầu của đại não - phần não kiểm soát hầu hết các hoạt động có ý thức, ngôn ngữ, nhận thức cảm giác, học tập và trí nhớ. Tương tự như những thay đổi di truyền gây ra hội chứng MPPH và megalencephaly, đột biến gen AKT3 dẫn đến isolated hemimegalencephaly là đột biến tăng chức năng bằng cách kích thích tế bào tăng trưởng và phân chia trong não đang phát triển. Tuy nhiên, không giống với những đột biến gây ra các bất thường phát triển khác của não, những thay đổi di truyền liên quan đến isolated hemimegalencephaly là soma, do đó chúng chỉ xảy ra tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển của phôi thai. Khi tế bào não tiếp tục phát triển và phân chia, một số tế bào này sẽ mang thay đổi di truyền, trong khi những tế bào khác thì không (thể khảm). Thể khảm giúp giải thích tại sao sự phát triển quá mức chỉ xảy ra tại một trong hai bán cầu đại não.
Các tên gọi khác
- PKB gamma
- PKB-GAMMA
- PKBG
- PRKBG
- RAC-gamma
- RAC-gamma serine/threonine protein kinase
- RAC-PK-gamma
- STK-2
- v-akt murine thymoma viral oncogene homolog 3 (protein kinase B, gamma)
References
- Genetic Testing Information. AKT3 AKT serine/threonine kinase 3 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved May 31, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/10000
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. AKT SERINE/THREONINE KINASE 3; AKT3. Retrieved May 31, 2022 from https://omim.org/entry/611223
- National Library of Medicine. AKT3 gene. Retrieved May 31, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/akt3/