Gen CUL3 nằm trên nhiễm sắc thể số 5, cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein gọi là cullin-3. Protein này tham gia trong hệ thống ubiquitin-proteasome – bộ máy tế bào có nhiệm vụ phá vỡ các protein không cần thiết.
Chức năng chính
Cullin-3 là một phần cốt lõi của phức hợp ligase ubiquitin E3. Các ligase ubiquitin E3 hoạt động như một phần của hệ thống ubiquitin-proteasome bằng cách gắn phân tử ubiquitin lên các protein hư hỏng và dư thừa. Ubiquitin phát tín hiệu đến các cấu trúc tế bào chuyên biệt được gọi là proteasome, sau đó proteasome liên kết với những protein được đánh dấu và phân hủy chúng. Hệ thống ubiquitin-proteasome hoạt động như một hàng rào kiểm soát chất lượng của tế bào bằng cách loại bỏ các protein bị hư hỏng, dị dạng và dư thừa. Hệ thống này cũng điều chỉnh mức độ protein liên quan đến một số hoạt động quan trọng của tế bào như thời gian phân chia và tăng trưởng tế bào.
Các ligase ubiquitin E3 chứa những protein thẻ cullin-3 gọi là WNK1 và WNK4 với ubiquitin. Các protein này liên quan đến cơ chế kiểm soát huyết áp trong cơ thể. Bằng cách điều chỉnh lượng WNK1 và WNK4 có sẵn, cullin-3 tham gia kiểm soát huyết áp.
Đột biến gây bệnh
Pseudohypoaldosteronism type 2
Ít nhất 17 đột biến gen CUL3 có thể gây ra pseudohypoaldosteronism type 2 (PHA2). Bệnh có biểu hiện đặc trưng gồm huyết áp cao và tăng kali máu. Những đột biến này dẫn đến một phiên bản protein cullin-3 ngắn bất thường bị thiếu một vùng, từ đó làm thay đổi chức năng của phức hợp E3 ubiquitin ligase, dẫn đến quá trình thoái hóa protein WNK4 bị ảnh hưởng, mặc dù cơ chế chính xác vẫn chưa rõ ràng. Protein WNK4 dư thừa phá vỡ quy trình kiểm soát huyết áp bình thường nên gây ra tăng huyết áp và các đặc điểm khác của PHA2. Người ta chưa rõ liệu WNK1 có bị ảnh hưởng do ligase ubiquitin E3 bị thay đổi hay liệu WNK1 có tác động nào đó trong PHA2 do đột biến gen CUL3 gây ra.
Các tên gọi khác
- CUL-3
- cullin-3 isoform 1
- cullin-3 isoform 2
- cullin-3 isoform 3
- PHA2E
References
- Genetic Testing Information. CUL3 cullin 3 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved June 18, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/8452
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CULLIN 3; CUL3. Retrieved June 18, 2022 from https://omim.org/entry/603136
- National Library of Medicine. CUL3 gene. Retrieved June 18, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/cul3/