Gen DYNC1H1 nằm trên nhiễm sắc thể 14, cung cấp hướng dẫn tạo ra tiểu đơn vị protein của phức hợp dynein. Phức hợp này hiện diện trong tế bào chất.
Chức năng chính
Người ta dựa trên trọng lượng để phân loại những tiểu đơn vị cấu tạo nên phức hợp dynein, chúng gồm các chuỗi nặng, trung gian, trung gian nhẹ hoặc nhẹ. Hai protein chuỗi nặng liên kết với nhau để tạo thành lõi của phức hợp dynein. Các chuỗi trung gian, trung gian nhẹ và nhẹ tạo nên phần còn lại của phức hợp. Gen DYNC1H cung cấp hướng dẫn tạo ra protein chuỗi nặng. Những tiểu đơn vị còn lại do các gen khác sản xuất.
Phức hợp dynein được kích hoạt bằng cách liên kết với phức hợp dynactin. Sau đó, phức hợp dynein-dynactin liên kết với nhiều vật liệu khác nhau bên trong tế bào rồi di chuyển vật liệu dọc theo hệ thống vi ống bằng cách sử dụng năng lượng ATP. Vi ống được cấu tạo từ phân tử protein tubulin; chúng là những ống rỗng, dài và mỏng. Vi ống là thành phần quan trọng của bộ xương tế bào vì chúng có chức năng duy trì hình dạng tế bào, vận chuyển nội bào và tham gia vào quá trình tín hiệu tế bào.
Phức hợp dynein-dynactin rất cần thiết cho quá trình vận chuyển protein, định vị ngăn tế bào, di chuyển các cấu trúc bên trong tế bào và nhiều hoạt động khác của tế bào. Dynein giúp các tế bào thần kinh neuron lân cận giao tiếp với nhau bằng cách vận chuyển túi synap chứa chất truyền tin hóa học. Cụ thể, khi túi synap được truyền từ neuron này sang neuron khác, phức hợp dynein-dynactin sẽ vận chuyển túi synap từ rìa tế bào đến nhân—vị trí tiếp nhận thông điệp hóa học.
Đột biến gây bệnh
Bệnh Charcot-Marie-Tooth
Bệnh teo cơ tủy sống ưu thế chi dưới
Ít nhất 8 đột biến gen DYNC1H1 gây ra bệnh teo cơ tủy sống ưu thế chi dưới (spinal muscular atrophy with lower extremity predominance). Người bệnh có biểu hiện yếu và teo cơ chi dưới. Bệnh thường khởi phát từ lúc mới sinh hoặc trong giai đoạn trẻ nhỏ.
Các đột biến gen DYNC1H1 thay đổi trình tự axit amin trong protein tiểu đơn vị chuỗi nặng của phức hợp dynein nên phức hợp bị thay đổi cấu trúc lõi và chức năng. Vì vậy, phức hợp dynein vận chuyển protein, túi synap và các vật liệu khác bên trong tế bào không hiệu quả. Tình trạng hạn chế vận chuyển túi synap trong các tế bào thần kinh vận động dẫn đến suy giảm phát triển tế bào thần kinh, từ đó chúng góp phần gây ra triệu chứng yếu và teo cơ. Người ta chưa rõ tại sao hiện tượng teo cơ chủ yếu diễn ra tại chi dưới.
Các vấn đề khác
Đột biến gen DYNC1H1 được phát hiện trên một số người bị thiểu năng trí tuệ do dị tật não polymicrogyria. Thông thường, bề mặt não có nhiều gờ hoặc nếp gấp, chúng được gọi là là hồi não. Đối với người mắc bệnh polymicrogyria, não của họ phát triển quá nhiều nếp gấp nhỏ bất thường. Bên cạnh biểu hiện thiểu năng trí tuệ, một số bệnh nhân có dấu hiệu co giật và vấn đề vận động.
Các đột biến gây ra bệnh polymicrogyria thường nằm tại vị trí khác trên gen DYNC1H1 so với những đột biến gây ra bệnh teo cơ tủy sống ưu thế chi dưới. Đột biến liên quan đến bệnh teo cơ tủy sống ưu thế chi dưới chủ yếu ảnh hưởng đến tế bào thần kinh vận động, mặt khác, đột biến liên quan đến bệnh polymicrogyria chủ yếu ảnh hưởng đến tế bào thần kinh trong não. Vì vậy, người ta đang tìm hiểu vị trí đột biến gen có mối liên hệ như thế nào đến cơ quan bị ảnh hưởng.
Các tên gọi khác
- cytoplasmic dynein 1 heavy chain 1
- cytoplasmic dynein heavy chain 1
- DHC1
- DHC1a
- DNCH1
- Dnchc1
- DNCL
- DNECL
- DYHC
- DYHC1_HUMAN
- dynein heavy chain, cytosolic
- dynein, cytoplasmic 1, heavy chain 1
- dynein, cytoplasmic, heavy polypeptide 1
- HL-3
- p22
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. DYNC1H1 Gene Mental retardation, autosomal dominant type 13 NGS Genetic. Retrieved August 19, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/tests/605662/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. DYNEIN, CYTOPLASMIC 1, HEAVY CHAIN 1; DYNC1H1. Retrieved August 19, 2024 from https://omim.org/entry/600112
- National Library of Medicine. DYNC1H1 gene. Retrieved August 19, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/dync1h1/