Gen CTSD nằm trên nhiễm sắc thể 11, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein cấu trúc nên enzyme cathepsin D. Gen CTSD hiện diện trong lysosome của phần lớn tế bào trên cơ thể, đặc biệt tế bào thần kinh.
Chức năng chính
Cathepsin D là protein thuộc nhóm enzyme protease—các enzyme có khả năng phân cắt protein thành những đoạn nhỏ và thay đổi chức năng của chúng. Do đó, vai trò của cathepsin D trong lysosome là phân hủy, tái chế và cung cấp nguồn nguyên liệu axit amin. Ngoài ra, trong trường hợp tế bào hoạt động bất thường, enzyme cathepsin D có khả năng kích hoạt quá trình tự hủy của tế bào (apoptosis).
Cathepsin D được sản xuất dưới dạng bất hoạt—được gọi là preproenzyme. Khi cần thiết, cathepsin D được biến đổi thành cấu trúc bao gồm một chuỗi nhẹ và một chuỗi nặng. Lúc này, cathepsin D có chức năng hoàn chỉnh và tham gia vào các quá trình chuyển hóa của cơ thể.
Đột biến gây bệnh
Bệnh CLN10
Ít nhất 7 đột biến gen CTSD gây ra bệnh CLN10. Một số biểu hiện của bệnh bao gồm cứng cơ, suy hô hấp và co giật nặng. Bệnh thường xuất hiện khi trẻ vừa sinh ra. Người ta ghi nhận tỉ lệ tử vong của bệnh CLN10 trong giai đoạn sơ sinh cao. Một số trường hợp bệnh nhân có thể sống sót đến tuổi trưởng thành nhưng họ thường gặp các vấn đề sức khỏe như mất thăng bằng, giảm khả năng ngôn ngữ, giảm nhận thức và mất thị lực.
Đột biến gen CTSD xuất hiện trong giai đoạn sơ sinh thường gây thiếu hoàn toàn enzyme cathepsin D. Do đó, protein và các chất béo không được phân hủy mà chúng tích tụ trong lysosome. Bệnh CLN10 ảnh hưởng đến đa số tế bào, đặc biệt tế bào thần kinh. Tình trạng tế bào thần kinh chết sớm và lan rộng dẫn đến các triệu chứng nghiêm trọng và tử vong của trẻ nhỏ.
Trường hợp bệnh CLN10 khởi phát muộn, đột biến gen khiến enzyme cathepsin D giảm hoạt động nghiêm trọng nhưng vẫn tồn tại. Do đó, một số protein và chất béo vẫn được phân giải, chúng mất nhiều thời gian hơn để tích tụ trong lysosome đến mức gây chết tế bào thần kinh.
Xem thêm Bệnh CLN10Các tên gọi khác
- CATD_HUMAN
- cathepsin D preproprotein
- ceroid-lipofuscinosis, neuronal 10
- CLN10
- CPSD
- lysosomal aspartyl peptidase
- lysosomal aspartyl protease
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. CTSD cathepsin D [Homo sapiens (human)]. Retrieved September 9, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1509/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CATHEPSIN D; CTSD. Retrieved September 9, 2023 from https://www.omim.org/entry/116840
- National Library of Medicine. CTSD gene. Retrieved September 9, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/ctsd/