Gen GLB1
Gen GLB1 nằm trên nhiễm sắc thể 3, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme beta-galactosidase (β-galactosidase) trong lysosome - các ngăn bên trong tế bào có chức năng phân hủy và tái chế nhiều loại phân tử khác nhau.
Chức năng chính
Trong lysosome, β-galactosidase phá vỡ một số phân tử, bao gồm các chất gọi là GM1 ganglioside và keratan sulfate. GM1 ganglioside rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của các tế bào thần kinh trong não, keratan sulfate đặc biệt có nhiều trong sụn và lớp phủ trong của mắt (giác mạc). Keratan sulfate thuộc một nhóm các phân tử đường lớn gọi là glycosaminoglycans (GAG) hoặc mucopolysaccharide.
Gen GLB1 cũng cung cấp hướng dẫn tạo ra protein liên kết elastin. Trên bề mặt tế bào, protein liên kết elastin tương tác với protein cathepsin A và neuraminidase 1 để tạo thành phức hợp thụ thể elastin. Phức hợp thụ thể này đóng một vai trò trong quá trình hình thành các sợi đàn hồi - thành phần của mô liên kết tạo thành khung nâng đỡ của cơ thể.
Đột biến gây bệnh
GM1 gangliosidosis
Hơn 80 đột biến gen GLB1 gây ra bệnh GM1 gangliosidosis. Hầu hết đột biến thay đổi các nucleotide trong gen GLB1. Những đột biến này thường ảnh hưởng đến quá trình sản xuất β-galactosidase và protein liên kết elastin.
Đột biến gen GLB1 gây ra bệnh GM1 gangliosidosis làm giảm hoặc loại bỏ hoạt động của β-galactosidase. Nếu thiếu β-galactosidase, GM1 ganglioside và keratan sulfate không thể bị phân hủy. Do đó, chúng tích tụ đến mức độc hại trong nhiều mô và cơ quan. Trong não, GM1 tích tụ gây ra tổn thương tiến triển khiến các tế bào thần kinh bị phá hủy, từ đó gây ra nhiều dấu hiệu và triệu chứng của bệnh GM1 gangliosidosis.
Mặc dù vai trò của protein liên kết elastin trong sự phát triển của bệnh hạch GM1 chưa rõ ràng, nhưng sự thay đổi của protein này có thể góp phần làm suy yếu cơ tim (bệnh cơ tim) ở một số người bị bệnh GM1 gangliosidosis.
Mucopolysaccharidosis loại IV
Hơn 10 đột biến gen GLB1 gây ra bệnh mucopolysaccharidosis loại IV (Mucopolysaccharidosis type IV - MPS IV). Hầu hết đột biến này thay đổi các nucleotide đơn trong gen. Tất cả các đột biến gây ra MPS IV cản trở β-galactosidase phân hủy keratan sulfat. Sự thoái hóa ganglioside GM1 không bị ảnh hưởng bởi những đột biến này.
Thiếu hoạt động của men β-galactosidase dẫn đến keratan sulfate tích tụ trong lysosome. Bởi vì keratan sulfate chủ yếu hiện diện trong sụn và giác mạc, chúng tích tụ số lượng nhiều gây ra các bất thường về xương và đục giác mạc. Người ta tin rằng GAG tích tụ cũng có thể gây ra các biểu hiện của MPS IV bằng cách can thiệp vào chức năng của các protein khác bên trong lysosome và làm gián đoạn chuyển động của những phân tử bên trong tế bào.
Các tên gọi khác
- acid beta-galactosidase
- beta-galactosidase
- beta-galactosidase isoform a preproprotein
- beta-galactosidase isoform b
- beta-galactosidase isoform c preproprotein
- BGAL_HUMAN
- EBP
- elastin receptor 1, 67kDa
- ELNR1
- galactosidase, beta 1
- lactase
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. GLB1 galactosidase beta 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved August 18, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2720/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. GALACTOSIDASE, BETA-1; GLB1. Retrieved August 18, 2022 from https://omim.org/entry/611458
- National Library of Medicine. GLB1 gene. Retrieved August 18, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/glb1/