Gen CYP11B1
Gen CYP11B1 nằm trên nhiễm sắc thể 8, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme 11-beta-hydroxylase trong tuyến thượng thận. Enzyme 11-beta-hydroxylase thuộc họ cytochrom P450. Các enzyme này tham gia quá trình hình thành và phá vỡ nhiều phân tử trong tế bào.
Chức năng chính
Enzyme 11-beta-hydroxylase giúp sản xuất các hormone gồm cortisol và corticosterone. Cụ thể hơn, enzyme chuyển đổi phân tử 11-deoxycortisol thành cortisol và 11-deoxycorticosterone thành corticosterone. Các quá trình này được kích hoạt khi tuyến yên giải phóng hormone hướng vỏ thượng thận (ACTH).
Cortisol duy trì lượng đường trong máu, bảo vệ cơ thể khỏi căng thẳng về thể chất và ngăn chặn chứng viêm. Corticosterone được chuyển đổi thành hormone aldosterone nhờ enzyme aldosterone synthase—được sản xuất từ gen CYP11B2 gần đó. Aldosterone kiểm soát huyết áp bằng cách duy trì lượng muối và chất lỏng phù hợp trong cơ thể.
Đột biến gây bệnh
Tăng sản thượng thận bẩm sinh do thiếu 11-beta-hydroxylase
Hơn 80 đột biến gen CYP11B1 gây ra chứng tăng sản thượng thận bẩm sinh (CAH) do thiếu 11-beta-hydroxylase (congenital adrenal hyperplasia due to 11-beta-hydroxylase deficiency). Tuyến thượng thận của người bệnh sản xuất dư thừa hormone sinh dục nam (androgen). Đa số đột biến thay đổi các axit amin trong enzyme 11-beta-hydroxylase, nên enzyme bị giảm hoạt động chức năng. Đột biến gen CYP11B1 làm giảm hoặc loại bỏ nghiêm trọng chức năng của enzyme thường dẫn đến dạng CAH cổ điển do thiếu 11-beta-hydroxylase, trong khi những đột biến cho phép enzyme thực hiện một số chức năng thường dẫn đến dạng rối loạn không cổ điển.
Một số đột biến gây ra dạng CAH cổ điển do thiếu 11-beta-hydroxylase hợp nhất các phần của gen CYP11B1 với các phần của gen CYP11B2 gần bên. Phần được thêm vào của gen CYP11B2 chứa vùng khởi động—khu vực kiểm soát quá trình sản xuất protein do gen CYP11B2 tạo ra. Do đó, gen CYP11B1 được điều hòa bởi vùng điều khiển của gen CYP11B2 chứ không phải vùng của chính nó. Ngoài ra, sự hợp nhất thường xóa các phần của gen CYP11B1. Những thay đổi trong quy định và cấu trúc của gen làm giảm sản xuất 11-beta-hydroxylase.
Cả hai loại CAH do thiếu 11-beta-hydroxylase đều cản trở quá trình sản xuất cortisol và corticosterone. Thay vào đó, các phân tử được sử dụng để hình thành hai hormone này lại tích tụ trong tuyến thượng thận, sau đó chúng được chuyển thành nội tiết tố nam. Quá nhiều nội tiết tố nam gây ra tình trạng phát triển giới tính nam bất thường. Phân tử 11-deoxycorticosterone (chất mà 11-beta-hydroxylase chuyển đổi thành corticosterone) tích tụ đến mức làm tăng khả năng giữ muối, dẫn đến huyết áp cao với người bệnh CAH cổ điển do thiếu hụt 11-beta-hydroxylase.
Xem thêm Tăng sản thượng thận bẩm sinh do thiếu 11-beta-hydroxylaseCường aldosteron gia đình
Một đột biến gen CYP11B1 gây ra chứng cường aldosteron gia đình loại I (Familial hyperaldosteronism type I) với biểu hiện tăng huyết áp. Thay đổi này kết hợp với vùng khởi động của gen CYP11B1 (giúp bắt đầu sản xuất enzyme 11-beta-hydroxylase) với phần của gen CYP11B2 cung cấp hướng dẫn để tổng hợp aldosterone.
Bằng cách liên kết với vùng khởi động của gen CYP11B1, ACTH kích hoạt sản xuất enzyme 11-beta-hydroxylase. Trong gen tổng hợp, ACTH bắt đầu sản xuất aldosterone synthase. Nồng độ tổng hợp aldosterone cao dẫn đến sản xuất aldosterone quá mức, dẫn đến tăng huyết áp liên quan đến chứng cường aldosterone gia đình loại I.
Các tên gọi khác
- C11B1_HUMAN
- CPN1
- CYP11B
- CYPXIB1
- cytochrome P-450c11
- cytochrome P450 11B1, mitochondrial
- cytochrome P450 11B1, mitochondrial isoform 1 precursor
- cytochrome P450 11B1, mitochondrial isoform 2 precursor
- cytochrome p450 XIB1
- cytochrome P450, family 11, subfamily B, polypeptide 1
- cytochrome P450, subfamily XIB (steroid 11-beta-hydroxylase), polypeptide 1
- cytochrome P450C11
- DKFZp686B05283
- FHI
- FLJ36771
- P450C11
- steroid 11-beta-hydroxylase
- steroid 11-beta-monooxygenase
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. CYP11B1 cytochrome P450 family 11 subfamily B member 1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved March 1, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1584/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CYTOCHROME P450, SUBFAMILY XIB, POLYPEPTIDE 1; CYP11B1. Retrieved March 1, 2023 from https://omim.org/entry/610613
- National Library of Medicine. CYP11B1 gene. Retrieved March 1, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/cyp11b1/