Gen ALAS2
Gen ALAS2 nằm trên nhiễm sắc thể X, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại enzyme được gọi là 5′-aminolevulinate synthase 2 hoặc erythroid ALA-synthase. Phiên bản này của enzyme chỉ có mặt trong các tế bào hồng cầu đang phát triển được gọi là nguyên bào hồng cầu (erythroblast).
Chức năng chính
ALA-synthase đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất heme. Heme là một thành phần của các protein chứa sắt được gọi là hemoprotein, bao gồm hemoglobin (protein vận chuyển oxy trong máu). Heme rất quan trọng đối với tất cả các cơ quan của cơ thể, mặc dù nó có nhiều nhất trong máu, tủy xương và gan.
Quá trình sản xuất heme là một quá trình gồm nhiều bước đòi hỏi 8 loại enzym khác nhau. ALA-synthase chịu trách nhiệm cho bước đầu tiên của quá trình này, sự hình thành của một hợp chất được gọi là axit delta-aminolevulinic (ALA). Trong các bước tiếp theo, bảy enzyme khác sản xuất và sửa đổi các hợp chất cuối cùng dẫn đến heme.
Đột biến gây bệnh
Rối loạn chuyển hóa porphyrin
Ít nhất hai đột biến gen ALAS2 đã được tìm thấy ở những người mắc một dạng rối loạn chuyển hóa porphyrin được gọi là bệnh nguyên bào hồng cầu trội liên-kết-X (X-linked dominant erythropoietic protoporphyria). Mỗi đột biến xóa một lượng nhỏ vật chất di truyền gần phần cuối của gen ALAS2. Những thay đổi này kích hoạt quá mức men ALA-synthase của erythroid, từ đó làm tăng sản xuất ALA trong tế bào hồng cầu. Các enzyme khác chuyển đổi ALA dư thừa thành những hợp chất gọi là porphyrin. Nếu những hợp chất này tích tụ trong nguyên bào hồng cầu, chúng có thể bị rò rỉ ra ngoài và được vận chuyển qua máu đến da và các mô khác. Nồng độ pohyrin cao trong da gây ra tình trạng quá mẫn cảm với ánh sáng mặt trời.
Xem thêm Rối loạn chuyển hóa porphyrinThiếu máu nguyên hồng cầu liên-kết-X
Ít nhất 50 đột biến gen ALAS2 gây ra bệnh thiếu máu nguyên bào hồng cầu liên kết X (X-linked sideroblastic anemia). Hầu như tất cả đột biến này đều thay đổi các axit amin trong erythroid ALA-synthase. Những thay đổi này làm suy giảm hoạt động của enzyme, từ đó gián đoạn quá trình sản xuất heme bình thường trong quá trình phát triển các tế bào hồng cầu. Lượng heme giảm nên các tế bào này không thể tạo ra đủ hemoglobin. Bởi vì hầu như tất cả sắt được vận chuyển vào nguyên bào hồng cầu thường được kết hợp vào heme, sản xuất heme giảm dẫn đến tích tụ sắt dư thừa trong các tế bào này. Ngoài ra, cơ thể cố gắng bù đắp thiếu hụt hemoglobin bằng cách hấp thụ nhiều sắt hơn từ thực phẩm. Sắt dư thừa có thể gây hại cho các cơ quan. Mức hemoglobin thấp và sắt tích tụ trong các cơ quan dẫn đến các đặc điểm của bệnh thiếu máu nguyên hồng cầu liên-kết-X.
Xem thêm Thiếu máu nguyên hồng cầu liên-kết-XCác tên gọi khác
- 5-aminolevulinate synthase, erythroid-specific, mitochondrial
- ALAS, erythroid
- ALAS-E
- aminolevulinate, delta-, synthase 2
- ANH1
- ASB
- HEM0_HUMAN
References
- Genetic Testing Information. ALAS2 5'-aminolevulinate synthase 2 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved August 13, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/212
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. DELTA-AMINOLEVULINATE SYNTHASE 2; ALAS2. Retrieved August 13, 2022 from https://omim.org/entry/301300
- National Library of Medicine. ALAS2 gene. Retrieved August 13, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/alas2/