Gen GBE1
Gen GBE1 nằm trên nhiễm sắc thể 3, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme phân nhánh glycogen.
Chức năng chính
Enzyme phân nhánh glycogen tham gia vào bước cuối cùng của quá trình sản xuất đường phức glycogen—nguồn năng lượng dự trữ chính của cơ thể. Glycogen được tạo thành từ nhiều phân tử đường đơn glucose; một số phân tử glucose liên kết với nhau theo đường thẳng, trong khi những phân tử khác phân nhánh ra khỏi đường chính và tạo thành chuỗi phụ. Enzyme phân nhánh glycogen tham gia quá trình hình thành các chuỗi phụ này. Bởi vì cấu trúc phân nhánh, glycogen có kích thước nhỏ gọn để lưu trữ và dễ dàng được phân giải khi cần nhiên liệu.
Đột biến gây bệnh
Thể polyglucosan người trưởng thành
Ít nhất ba đột biến gen GBE1 gây ra bệnh thể polyglucosan người trưởng thành (adult polyglucosan body disease) với các vấn đề thần kinh. Chúng thay đổi các axit amin trong enzyme phân nhánh glycogen. Một đột biến dường như phổ biến hơn trong cộng đồng người gốc Do Thái Ashkenazi, nó thay thế axit amin tyrosine bằng serine tại vị trí 329 trong enzyme (Tyr329Ser hoặc Y329S). Đa số đột biến dẫn đến tình trạng thiếu enzyme, nên glycogen có ít chuỗi bên hơn. Các phân tử glycogen bất thường này (được gọi là thể polyglucosan) tích tụ trong tế bào rồi gây tổn thương. Tế bào thần kinh dường như đặc biệt dễ bị tổn thương do thể polyglucosan tích tụ. Tổn thương tế bào thần kinh làm giảm cảm giác, suy nhược và các vấn đề hệ thần kinh khác.
Bệnh dự trữ glycogen loại IV
Khoảng 40 đột biến gen GBE1 gây ra bệnh dự trữ glycogen loại IV (Glycogen Storage Disease type IV - GSD IV). Bệnh có triệu chứng tại gan và cơ thường bắt đầu từ thời sơ sinh, nguyên nhân do glycogen tích tụ bất thường. Đa số đột biến đều thay đổi các axit amin đơn trong enzyme phân nhánh glycogen. Các đột biến gen GBE1 gây ra GSD IV dẫn đến tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng hoặc hoàn toàn không có enzyme phân nhánh glycogen. Do đó, các thể polyglucosan tích tụ trong tế bào, dẫn đến tổn thương và chết tế bào. Các thể polyglucosan tích tụ trong tế bào khắp cơ thể, nhưng tế bào gan và tế bào cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất trong GSD IV. Glycogen tích tụ trong gan cản trở hoạt động của gan, từ đó khiến gan to và gây ra bệnh gan. Các tế bào cơ không thể phân giải glycogen thành năng lượng nên cơ trở nên suy yếu và gầy còm.
Người ta chưa rõ vì sao thể polyglucosan tác động đến tế bào gan và cơ trong GSD IV, trong khi chỉ có tế bào thần kinh bị ảnh hưởng trong bệnh thể polyglucosan người trưởng thành.
Các tên gọi khác
- amylo-(1,4 to 1,6) transglucosidase
- amylo-(1,4 to 1,6) transglycosylase
- GBE
- GLGB_HUMAN
- glucan (1,4-alpha-), branching enzyme 1
- glycogen branching enzyme
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. GBE1 1,4-alpha-glucan branching enzyme 1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved September 16, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2632/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. GLYCOGEN BRANCHING ENZYME; GBE1. Retrieved September 16, 2022 from https://omim.org/entry/607839
- National Library of Medicine. GBE1 gene. Retrieved September 16, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/gbe1/