Trung tâm xét nghiệm ihope

Thư viện Di truyền họcGen

Gen EGLN1

28/06/2023

Gen EGLN1 (hay PHD2) nằm trên nhiễm sắc thể 1, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme prolyl hydroxylase domain 2 (PHD2). Enzyme PHD2 tương tác với một loại protein tên là yếu tố gây thiếu oxy 2-alpha (HIF-2α). Protein này là một tiểu đơn vị của phức hợp protein HIF. Phức hợp HIF rất quan trọng để cơ thể có thể thích ứng với sự thay đổi nồng độ oxy. HIF kiểm soát một số gen quan trọng liên quan đến quá trình phân chia tế bào, hình thành mạch máu mới và sản xuất hồng cầu. Nó là chất điều chỉnh chính của hormone erythropoietin—hormone kiểm soát quá trình sản xuất hồng cầu.

Chức năng chính

Công việc chính của enzyme PHD2 là phân hủy HIF-2α để chúng không tích tụ khi không cần thiết. Khi có đủ oxy, enzyme PHD2 hoạt động mạnh để tăng cường phân hủy HIF-2α. Tuy nhiên, khi nồng độ oxy thấp hơn bình thường (thiếu oxy), enzyme PHD2 hoạt động kém hơn. Do đó, HIF-2α bị phân hủy chậm hơn, nhiều HIF kích thích quá trình hình thành các mạch máu và tế bào hồng cầu mới. Những hoạt động này giúp tối đa hóa lượng oxy có thể được chuyển đến các cơ quan và mô của cơ thể.

Gen EGLN1 liên quan đến khả năng thích nghi với độ cao của cơ thể. Tại vùng núi cao, áp suất không khí thấp hơn, nên lượng oxy vào phổi ít hơn. Theo thời gian, cơ thể bù đắp cho lượng oxy thấp hơn bằng cách thay đổi kiểu thở và tạo ra nhiều tế bào hồng cầu và mạch máu hơn.

Gen EGLN1 cũng có thể hoạt động như một gen ức chế khối u, bởi vì nó còn tham gia điều chỉnh phân chia tế bào và các quá trình khác thông qua tương tác với HIF. Chất ức chế khối u ngăn không cho các tế bào phát triển và phân chia quá nhanh hoặc mất kiểm soát để hình thành nên khối u.

Đột biến gây bệnh

Tăng hồng cầu gia đình

Ít nhất 10 đột biến gen EGLN1 gây ra chứng tăng hồng cầu có tính chất gia đình (familial erythrocytosis), người bệnh tăng số lượng tế bào hồng cầu và có nguy cơ cao đông máu bất thường. Khi tăng hồng cầu gia đình do đột biến gen EGLN1, bệnh được gọi là ECYT3.

Một số đột biến gen EGLN1 làm thay đổi các axit amin trong enzyme PHD2, trong khi những đột biến khác dẫn đến một phiên bản enzyme ngắn bất thường. Bất kỳ thay đổi nào đều ảnh hưởng khả năng phân giải và tương tác của enzyme với HIF-2α. HIF tích lũy trong các tế bào ngay cả khi có đủ oxy, nên tế bào hồng cầu vẫn được sản xuất khi không cần thiết, dẫn đến tình trạng dư hồng cầu trong máu.

Ít nhất một đột biến gen EGLN1 liên quan đến chứng tăng hồng cầu gia đình và khối u cận hạch trong cùng một cá thể. U cận hạch là khối u không phải ung thư (lành tính) của hệ thần kinh. Đột biến His374Arg (hoặc H374R) thay thế axit amin histidine bằng arginine tại vị trí 374 trong enzyme PHD2. Thay đổi di truyền này làm xáo trộn tương tác giữa enzyme PHD2 và HIF-2α, dẫn đến tình trạng dư thừa hồng cầu. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa rõ vì sao đột biến liên quan đến sự phát triển của u cận hạch.

Xem thêm Tăng hồng cầu gia đình

Các tên gọi khác

  • ECYT3
  • egl nine homolog 1
  • egl nine homolog 1 (C. elegans)
  • egl nine-like protein 1
  • egl-9 family hypoxia-inducible factor 1
  • EGLN1_HUMAN
  • HIF prolyl hydroxylase 2
  • HIF-PH2
  • HIF-prolyl hydroxylase 2
  • HIFPH2
  • HPH-2
  • HPH2
  • hypoxia-inducible factor prolyl hydroxylase 2
  • PHD2
  • prolyl hydroxylase domain-containing protein 2
  • zinc finger MYND domain-containing protein 6
  • ZMYND6

Tài liệu tham khảo

  1. Genetic Testing Information. EGLN1 egl-9 family hypoxia inducible factor 1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved April 27, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/54583/
  2. Catalog of Genes and Diseases from OMIM. EGL9 FAMILY HYPOXIA-INDUCIBLE FACTOR 1; EGLN1. Retrieved April 27, 2023 from https://omim.org/entry/606425
  3. National Library of Medicine. EGLN1 gene. Retrieved April 27, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/egln1/