Gen ANO5
Gen ANO5 nằm trên nhiễm sắc thể 11, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein anoctamin-5. Mặc dù chức chưa rõ ràng, anoctamin-5 thuộc họ protein anoctamin, chúng hoạt động như các kênh clorua. Kênh clorua vận chuyển các ion clorua vào và ra khỏi tế bào, chúng nắm vị trí thiết yếu trong khả năng tạo và truyền tín hiệu điện của tế bào. Phần lớn protein anoctamin hoạt động như các kênh clorua, chúng được kích hoạt khi có mặt ion canxi; các kênh này được gọi là kênh clorua hoạt hóa canxi. Cơ chế kích hoạt canxi này chưa rõ ràng. Protein anoctamin cũng tham gia duy trì màng bao quanh tế bào và sửa chữa màng nếu nó bị hư hỏng.
Chức năng chính
Protein anoctamin-5 hiện diện nhiều nhất trong các cơ được sử dụng để vận động (cơ xương). Để cơ thể vận động bình thường, các cơ xương phải căng (co lại) và giãn ra một cách đồng bộ. Cơ chế điều chỉnh dòng chảy clorua trong tế bào cơ kiểm soát quá trình co và giãn cơ.
Protein anoctamin-5 cũng có mặt trong các tế bào khác, bao gồm cả tế bào cơ tim và tế bào xương. Protein anoctamin-5 dường như quan trọng với giai đoạn phát triển của cơ và xương trước khi sinh.
Đột biến gây bệnh
Loạn sản gnathodiaphyseal
Ít nhất ba đột biến gen ANO5 gây ra một dạng rối loạn xương có tên là loạn sản gnathodiaphyseal (gnathodiaphyseal dysplasia), người bệnh có xương dễ gãy, vấn đề hàm và các bất thường xương khác. Đột biến gen ANO5 thay đổi các axit amin trong protein anoctamin-5. Người ta chưa rõ làm thế nào những đột biến này dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng của loạn sản gnathodiaphyseal, hoặc vì sao chúng chủ yếu ảnh hưởng đến xương trong khi những đột biến gen ANO5 khác gây ra rối loạn cơ. Người ta cho rằng đột biến có thể ảnh hưởng đến cách tế bào xử lý canxi - khoáng chất quan trọng cần thiết cho xương phát triển và tăng trưởng.
Limb-girdle muscular dystrophy
Hơn 40 đột biến gen ANO5 gây ra chứng loạn dưỡng cơ limb-girdle loại 2L. Loạn dưỡng cơ limb-girdle là một nhóm các rối loạn liên quan làm cơ yếu và teo cơ, đặc biệt tại vai, hông, đùi và cánh tay trên.
Đột biến gen ANO5 thay đổi các axit amin đơn trong trình tự protein anoctamin-5, từ đó xáo trộn thông tin di truyền để tạo ra bản thiết kế sản xuất protein hoặc dẫn đến tín hiệu dừng sớm để cuối cùng tạo ra một phiên bản protein ngắn bất thường. Một trong số đột biến thêm một nucleotide vào gen ANO5 (191dupA), nó dường như là nguyên nhân phổ biến của chứng loạn dưỡng cơ limb-girdle trong quần thể những người có tổ tiên Bắc Âu. Đột biến này thay đổi các hướng dẫn được sử dụng để tạo ra protein anoctamin-5, từ đó dẫn đến tín hiệu dừng sớm để cuối cùng tạo ra một protein ngắn bất thường. Do đó, cơ chế bắt lỗi tế bào được gọi là phân rã qua trung gian vô nghĩa (nonsense-mediated decay) ngăn cản quá trình sản xuất protein.
Đột biến gen ANO5 loại bỏ hoặc làm suy giảm hoạt động như một kênh clorua của protein anoctamin-5, do đó chức năng cơ có thể bị suy giảm rồi dẫn đến các dấu hiệu của chứng loạn dưỡng cơ limb-girdle.
Xem thêm Loạn dưỡng cơ limb-girdleBệnh cơ Miyoshi
Ít nhất 10 đột biến gen ANO5 gây ra bệnh cơ Miyoshi (Miyoshi myopathy) hay còn gọi là bệnh tăng bạch cầu xa (distal anoctaminopathy). Các cơ xa trung tâm cơ thể người bệnh suy yếu và teo dần, đặc biệt tại chân. Đột biến gen ANO5 thay đổi các axit amin đơn trong protein anoctamin-5 hoặc dẫn đến một phiên bản protein ngắn bất thường và nhanh chóng bị phá vỡ.
Những đột biến này dẫn đến số lượng nhỏ hoặc không có protein anoctamin-5. Mất anoctamin-5 có tác động chưa rõ ràng. Trong khi clorua cần thiết cho cơ hoạt động bình thường, người ta vẫn chưa biết vì sao thiếu kênh clorua này gây ra các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh cơ Miyoshi.
Đột biến 191dupA gây ra chứng loạn dưỡng cơ limb-girdle cũng là nguyên nhân phổ biến của bệnh cơ Miyoshi trong quần thể người có tổ tiên Bắc Âu. Người ta chưa biết vì sao đột biến 191dupA có thể dẫn đến các kiểu dấu hiệu và triệu chứng khác nhau. Bệnh cơ Miyoshi do đột biến gen ANO5 gây ra có thể là một dạng biến thể của chứng loạn dưỡng cơ limb-girdle, bởi vì các đột biến trên một gen gây ra, hơn nữa trong một số trường hợp thậm chí do cùng một đột biến.
Các tên gọi khác
- ANO5_HUMAN
- anoctamin-5
- GDD1
- gnathodiaphyseal dysplasia 1 protein
- integral membrane protein GDD1
- LGMD2L
- TMEM16E
- transmembrane protein 16E
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. ANO5 anoctamin 5 [Homo sapiens (human)]. Retrieved September 07, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/203859/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ANOCTAMIN 5; ANO5. Retrieved September 07, 2022 from https://omim.org/entry/608662
- National Library of Medicine. ANO5 gene. Retrieved September 07, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/ano5/