Gen CHRNA2 nằm trên nhiễm sắc thể 8, cung cấp hướng dẫn tạo ra tiểu đơn vị α2 cho protein thụ thể acetylcholine nicotinic thần kinh (nAChR). Cấu trúc protein nAChR thường có năm tiểu đơn gồm hai tiểu đơn vị alpha (α) và ba tiểu đơn vị beta (β). Bên cạnh đó, protein nAChR có thể bao gồm các tiểu đơn vị khác kết hợp với nhau để tạo thành cấu trúc với đặc điểm riêng biệt.
Chức năng chính
Protein nAChR phân bố rộng rãi trong não. Chúng có chức năng quan trọng đối với hoạt động truyền tín hiệu hóa học giữa các tế bào thần kinh. Protein nAChR hoạt động như các kênh ion, chúng cho phép các nguyên tử ion tích điện như canxi, natri và kali di chuyển qua màng tế bào. Các kênh này mở ra khi protein nAChR liên kết với chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine. Ngoài ra, kênh nAChR cũng mở ra để đáp ứng với nicotine—một chất gây nghiện có trong thuốc lá.
Hoạt động giao tiếp giữa các tế bào thần kinh phụ thuộc vào chất dẫn truyền thần kinh. Tế bào thần kinh sẽ giải phóng những chất này đến tế bào thần kinh xung quanh hấp thụ. Quá trình giải phóng và hấp thụ chất dẫn truyền thần kinh được điều chỉnh chặt chẽ nhằm đảm bảo tín hiệu truyền đi giữa các tế bào thần kinh hiệu quả và chính xác. Người ta nhận thấy kênh nAChR tham gia kiểm soát quá trình giải phóng và hấp thụ các chất dẫn truyền thần kinh.
Nhiều chức năng não phụ thuộc vào kênh nAChR như giấc ngủ, trạng thái tỉnh táo, mệt mỏi, lo lắng, khả năng tập trung, nhận thức về cơn đau và trí nhớ. Dựa vào chức năng này, một số loại thuốc được phát triển để nhắm vào kênh nAChR trong não nhằm cai thuốc lá. Mặt khác, người ta cũng nghiên cứu nhiều loại thuốc khác nhắm vào các kênh này nhằm điều trị tâm thần phân liệt, bệnh Alzheimer và giảm đau. Kênh nAChR cũng liên quan đến quá trình phát triển não bộ vì chúng hoạt động trước khi thai nhi sinh ra.
Đột biến gây bệnh
Động kinh thùy trán về đêm di truyền trội
Ít nhất một đột biến gen CHRNA2 gây ra động kinh thùy trán về đêm di truyền trội (Autosomal Dominant Nocturnal Frontal Lobe Epilepsy - ADNFLE). Trường hợp bệnh do đột biến gen CHRNA2 rất hiếm gặp. Người ta nghi ngờ đột biến này gây ra dạng động kinh khác có biểu hiện lâm sàng tương tự bệnh ADNFLE.
Đột biến CHRNA2 thay đổi trình tự axit amin của tiểu đơn vị α2 trong kênh nAChR. Cụ thể, nó thay axit amin isoleucine bằng axit amin asparagine tại vị trí 279 (Ile279Asn hoặc I279N). Đột biến CHRNA2 khiến kênh nAChR nhạy cảm hơn với chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine, do đó các kênh này dễ dàng mở ra. Một số tế bào thần kinh trong não bị kích thích quá mức dẫn đến não hoạt động bất thường và gây ra co giật. Người ta chưa rõ lí do tại sao các cơn co giật của người bệnh bắt đầu tại thùy trán trong não và thường diễn ra khi người bệnh ngủ.
Xem thêm Động kinh thùy trán về đêm di truyền trộiCác tên gọi khác
- Acetylcholine receptor, neuronal nicotonic, alpha-2 subunit
- ACHA2_HUMAN
- Cholinergic receptor, neuronal nicotinic, alpha polypeptide 2
- cholinergic receptor, nicotinic alpha 2
- cholinergic receptor, nicotinic, alpha 2
- cholinergic receptor, nicotinic, alpha 2 (neuronal)
- cholinergic receptor, nicotinic, alpha polypeptide 2 (neuronal)
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. CHRNA2 cholinergic receptor nicotinic alpha 2 subunit [Homo sapiens (human)]. Retrieved January 06, 2025 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1135/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CHOLINERGIC RECEPTOR, NEURONAL NICOTINIC, ALPHA POLYPEPTIDE 2; CHRNA2. Retrieved January 06, 2025 from https://omim.org/entry/118502
- National Library of Medicine. CHRNA2 gene. Retrieved January 06, 2025 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/chrna2/