Gen APP
Gen APP nằm trên nhiễm sắc thể số 21 mang các hướng dẫn dẫn sản xuất protein được gọi là protein tiền thân amyloid. Protein này được tìm thấy trong nhiều mô và cơ quan, bao gồm não và tủy sống (hệ thần kinh trung ương). Các chức năng của protein tiền thân amyloid chưa được nghiên cứu rõ ràng, nó có thể liên kết với các protein khác trên bề mặt tế bào hoặc giúp các tế bào gắn vào nhau. Các nghiên cứu cho thấy trong não, nó chỉ đạo các tế bào thần kinh di chuyển trong quá trình phát triển ban đầu.
Chức năng chính
Protein tiền thân amyloid được cắt bởi các enzyme để tạo ra các đoạn peptit nhỏ hơn, một số được giải phóng ra bên ngoài tế bào. Hai trong số những đoạn này được gọi là protein tiền thân amyloid hòa tan (sAPP) và peptit amyloid beta (β). sAPP có đặc tính thúc đẩy tăng trưởng và đóng vai trò trong việc hình thành các tế bào thần kinh trong não cả trước và sau khi sinh. Peptide sAPP cũng có thể kiểm soát chức năng của một số protein khác bằng cách ức chế hoạt động của chúng. Các chức năng khác của sAPP và amyloid β peptide đang được nghiên cứu.
Đột biến gây bệnh
Bệnh Alzheimer
Hơn 50 đột biến khác nhau trên gen APP có thể gây ra bệnh Alzheimer khởi phát sớm, chiếm ít hơn 10% trong tất cả các trường hợp khởi phát sớm.
Đột biến APP làm thay đổi axit amin valine bằng axit amin isoleucine ở vị trí protein 717 (được viết là Val717Ile hoặc V717I) trong protein tiền thân amyloid. Các đột biến trên gen APP có thể làm tăng số lượng peptit amyloid β peptit hoặc tạo ra một dạng peptit dài hơn. Khi các mảnh peptit này được giải phóng khỏi tế bào, chúng dính lại với nhau và tích tụ trong não, tạo thành mảng amyloid, đây là một đặc điểm đặc trưng của bệnh Alzheimer. Sự tích tụ amyloid-β peptide độc hại và sự hình thành các mảng amyloid có thể làm chết các tế bào thần kinh, dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng tiến triển của bệnh.
Xem thêm Bệnh AlzheimerBệnh mạch máu não tích tụ amyloid di truyền
Ít nhất sáu đột biến trên gen APP đã được tìm thấy gây ra bệnh mạch máu não tích tụ amyloid di truyền. Biểu hiện của bệnh là đột quỵ và suy giảm chức năng trí tuệ (sa sút trí tuệ), bắt đầu ở tuổi trưởng thành. Những đột biến này làm thay đổi các axit amin trong protein tiền thân của thể amyloid. Mỗi đột biến gây ra một loại thay đổi khác nhau, chúng được đặt tên theo khu vực chuẩn đoán lần đầu tiên. Loại Hà Lan, phổ biến nhất trong số các loại, thay thế axit amin glutamic bằng axit amin glutamine ở vị trí 22 trong trình tự protein (được viết là Glu22Gln hoặc E22Q). Loại Ý và loại Bắc cực thay đổi thành axit glutamic ở vị trí 22. Ở loại Ý, axit glutamic được thay thế bằng axit amin lysine (được viết là Glu22Lys hoặc E22K) và ở loại Bắc cực, axit glutamic được thay thế bằng axit amin glycine (được viết là Glu22Gly hoặc E22G). Loại Flemish thay thế axit amin alanin bằng glycine ở vị trí 21 (được viết là Ala21Gly hoặc A21G). Ở loại Lowa, axit amin aspartic được thay thế bằng axit amin asparagin ở vị trí 23 (được viết là Asp23Asn hoặc D23N). Loại Piedmont thay thế axit amin leucine ở vị trí 34 bằng axit amin valine (được viết là Leu34Val hoặc L34V).
Đột biến gen APP tạo ra một peptit amyloid β có ái lực cao hơn so với peptit bình thường. Các đoạn peptit tập hợp lại tạo thành các mảng amyloid tích tụ trong các mạch máu não. Các mảng amyloid thay thế các sợi cơ và sợi đàn hồi, khiến mạch máu trở nên yếu và dễ bị vỡ. Trong não, các mạch máu bị vỡ gây ra chảy máu, có thể dẫn đến tổn thương não và mất trí nhớ. Các mảng amyloid nằm trong các bộ phận của não có thể can thiệp vào chức năng não, dẫn đến co giật, các vấn đề về vận động ở một số người bị bệnh mạch máu não tích tụ amyloid di truyền.
Các tên gọi khác
- A4_HUMAN
- AAA
- ABETA
- ABPP
- AD1
- protein tiền thân amyloid beta (A4)
- amyloid beta-peptit
- tiền chất amyloid beta-protein
- protein tiền thân amyloid
- APPI
- peptide amyloid mạch máu não
- CVAP
- PN-II
- PN2
- protease nexin 2
- protease nexin-II
References
- Genetic Testing Information. APP amyloid beta precursor protein [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved April 13, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/351
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. AMYLOID BETA A4 PRECURSOR PROTEIN; APP. Retrieved April 13, 2021 from https://omim.org/entry/104760
- U.S National Library of Medicine. APP gene. Retrieved April 13, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/app/