Gen ASPA
Gen ASPA nằm trên nhiễm sắc thể số 17, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme aspartoacylase. Trong não, aspartoacylase phân giải axit N-acetyl-L-aspartic (NAA) thành axit aspartic (thành phần cấu tạo của nhiều protein) và axit axetic.
Chức năng chính
Quá trình sản xuất và phân hủy NAA dường như rất quan trọng để duy trì chất trắng của não, bao gồm các sợi thần kinh được bao bọc bởi một vỏ myelin. Vỏ myelin bảo vệ các sợi thần kinh và thúc đẩy quá trình truyền xung thần kinh hiệu quả. Chức năng chính xác của NAA chưa rõ ràng. Người ta nghi ngờ nó tham gia trong quá trình sản xuất vỏ myelin, nhưng các nghiên cứu gần đây cho thấy NAA không có chức năng này. Thay vào đó, enzyme có thể tham gia vận chuyển các phân tử nước ra khỏi tế bào thần kinh.
Đột biến gây bệnh
Bệnh Canavan
Hơn 80 đột biến gen ASPA gây ra bệnh Canavan, một rối loạn di truyền hiếm gặp ảnh hưởng đến quá trình phát triển của não. Bệnh có hai dạng chính bao gồm: bệnh Canavan sơ sinh/trẻ nhỏ (dạng phổ biến nhất và nghiêm trọng nhất) và bệnh Canavan nhẹ/vị thành niên. Các đột biến gen ASPA gây ra dạng sơ sinh/trẻ nhỏ làm suy giảm nghiêm trọng hoạt động của aspartoacylase khiến NAA không được phân giải nên tích tụ nhiều trong não. Các đột biến gây ra dạng nhẹ/vị thành niên ảnh hưởng nhẹ hơn đến hoạt động của enzyme, do đó NAA tích tụ ít hơn.
NAA dư thừa trong não liên quan đến các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh Canavan. Nếu NAA không được phân giải đúng cách, mất cân bằng hóa học xảy ra dẫn đến vỏ myelin khó hình thành trong quá trình phát triển hệ thần kinh. NAA tích tụ cũng khiến các vỏ bọc myelin hiện có bị phá hủy dần dần. Các dây thần kinh thiếu lớp bảo vệ này nên chúng bị trục trặc, từ đó gián đoạn quá trình phát triển bình thường của não.
Bệnh Canavan xảy ra phổ biến nhất trong quần thể người gốc Do Thái Ashkenazi (đông và trung Âu). Hai đột biến gen ASPA gây ra hầu hết các trường hợp mắc bệnh ở những người gốc Do Thái Ashkenazi. Một trong những đột biến này thay thế axit amin glutamic bằng alanin tại vị trí 285 của enzyme (Glu285Ala hoặc E285A), từ đó làm giảm đáng kể số lượng aspartoacylase chức năng. Đột biến khác (Tyr231Ter hoặc Y231X) làm ngừng sản xuất protein sớm và dẫn đến một phiên bản enzyme nhỏ bất thường và không có chức năng.
Một đột biến gen ASPA khác thường xảy ra ở những người không phải gốc Do Thái Ashkenazi. Đột biến này thay thế axit amin glutamic bằng alanin tại vị trí 305 của aspartoacylase (Ala305Glu hoặc A305E). Đột biến này cũng dẫn đến một phiên bản enzyme không hoạt động.
Các tên gọi khác
- ACY2
- ACY2_HUMAN
- aminoacylase 2
- aminoacylase II
- ASP
- N-acyl-L-aspartate amidohydrolase
References
- Genetic Testing Information. ASPA aspartoacylase [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved August 25, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/443
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ASPARTOACYLASE; ASPA. Retrieved August 25, 2022 from https://omim.org/entry/608034
- National Library of Medicine. ASPA gene. Retrieved August 25, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/aspa/