Gen COQ2
Gen COQ2 nằm trên nhiễm sắc thể 4, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme đảm nhiệm một bước trong quá trình sản xuất coenzyme Q10. Coenzyme Q10 thực hiện một số chức năng quan trọng trong các tế bào khắp cơ thể.
Chức năng chính
Trong ty thể, coenzym Q10 nắm vai trò thiết yếu trong quá trình phosphoryl hóa oxy hóa - quá trình chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành dạng mà tế bào có thể sử dụng. Coenzyme Q10 cũng tham gia sản xuất pyrimidine - khối xây dựng ADN, ARN, anh em họ hóa học của nó và các phân tử năng lượng như ATP và GTP. Trong màng tế bào, coenzyme Q10 hoạt động như một chất chống oxy hóa, nó bảo vệ tế bào khỏi bị hư hại do các phân tử chứa oxy không ổn định (gốc tự do) được sinh ra từ quá trình sản xuất năng lượng.
Đột biến gây bệnh
Thiếu coenzyme Q10 nguyên phát
Ít nhất chín đột biến gen COQ2 gây ra chứng thiếu coenzym Q10 nguyên phát (primary coenzyme Q10 deficiency). Căn bệnh hiếm gặp này thường trở nên rõ ràng với trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhỏ, nhưng bệnh có thể xảy ra mọi lứa tuổi. Bệnh có thể ảnh hưởng đến nhiều bộ phận của cơ thể, thường là não, cơ và thận. Các đột biến gen COQ2 làm giảm hoặc loại bỏ đáng kể quá trình sản xuất enzyme COQ2, ngăn cản sản xuất coenzyme Q10. Nghiên cứu cho thấy thiếu coenzyme Q10 làm suy yếu quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và khiến tế bào dễ bị tổn thương trước tác hại của các gốc tự do. Thiếu coenzyme Q10 cũng có thể làm gián đoạn quá trình sản xuất pyrimidine. Những thay đổi này có thể khiến tế bào trong cơ thể hoạt động sai chức năng, do đó nhiều cơ quan và mô bị ảnh hưởng vì thiếu coenzyme Q10 nguyên phát.
Xem thêm Thiếu coenzyme Q10 nguyên phátTeo đa hệ thống
Một số biến thể gen COQ2 làm tăng nguy cơ teo đa hệ thống (multiple system atrophy), một rối loạn não tiến triển ảnh hưởng đến chuyển động và sự cân bằng cũng như phá vỡ chức năng của hệ thần kinh tự chủ. Hệ thần kinh tự chủ kiểm soát các chức năng hoạt động không ý thức, vd điều hòa huyết áp.
Các biến thể làm thay đổi một số axit amin trong enzyme COQ2. Đa số biến thể đều rất hiếm khi xảy ra, nhưng trong đó đột biến thay thế axit amin valin bằng alanine tại vị trí 393 (Val393Ala hoặc V393A) tương đối phổ biến. Những biến thể này bao gồm cả V393A có liên quan đến tăng nguy cơ phát triển bệnh teo đa hệ thống trong quần thể Nhật Bản. Tuy nhiên, các nghiên cứu không tìm thấy mối tương quan giữa những biến thể gen COQ2 và chứng teo đa hệ thống tại các quần thể khác bao gồm Hàn Quốc, châu Âu và Bắc Mỹ. Người ta vẫn chưa rõ liệu các biến thể gen COQ2 có tác động đáng kể với nguy cơ bệnh này hay không.
Người ta đoán rằng những thay đổi trong gen COQ2 có thể làm giảm hoạt động của enzyme COQ2, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sản xuất coenzyme Q10. Người bị teo đa hệ thống có mức coenzyme Q10 giảm trong não. Tuy nhiên, các biến thể gen COQ2 liên quan đến tăng nguy cơ mắc bệnh dường như ảnh hưởng mức độ coenzyme Q10 ít nghiêm trọng hơn so với các đột biến gen COQ2 gây thiếu coenzyme Q10 nguyên phát. Lượng coenzyme Q10 thấp có thể làm giảm quá trình sản xuất năng lượng của tế bào từ quá trình phosphoryl hóa oxy hóa và khiến tế bào dễ bị tổn thương bởi các gốc tự do. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa biết vì sao những thay đổi này liên quan đến các triệu chứng của teo đa hệ thống.
Các tên gọi khác
- 4-HB polyprenyltransferase
- 4-hydroxybenzoate decaprenyltransferase
- 4-hydroxybenzoate polyprenyltransferase, mitochondrial
- CL640
- coenzyme Q2 4-hydroxybenzoate polyprenyltransferase
- coenzyme Q2 homolog, prenyltransferase
- COQ10D1
- FLJ26072
- MSA1
- para-hydroxybenzoate-polyprenyltransferase, mitochondrial
- PHB:polyprenyltransferase
- PHB:PPT
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. COQ2 coenzyme Q2, polyprenyltransferase [Homo sapiens (human)]. Retrieved May 05, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/27235/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. COENZYME Q2, POLYPRENYLTRANSFERASE; COQ2. Retrieved May 05, 2023 from https://omim.org/entry/609825
- National Library of Medicine. COQ2 gene. Retrieved May 05, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/coq2/