Gen HLCS nằm trên nhiễm sắc thể 21, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme holocarboxylase synthetase. Enzyme này cần thiết để quả biotin được sử dụng hiệu quả. Biotin là một loại vitamin B có trong một số loại thực phẩm như gan, lòng đỏ trứng và sữa.
Chức năng chính
Trong nhiều mô của cơ thể, holocarboxylase synthetase gắn biotin vào các enzyme carboxylase-phụ-thuộc-biotin nhằm kích hoạt chúng. Các carboxylase này sẽ tham gia nhiều chức năng quan trọng của tế bào bao gồm sản xuất hoặc phân giải protein, chất béo và carbohydrate trong cơ thể.
Ngoài ra, enzyme holocarboxylase synthetase còn điều hòa hoạt động phiên mã—bước đầu tiên trong quá trình sản xuất protein từ gen. Những gen được điều hòa thường liên quan đến hoạt động vận chuyển và sử dụng biotin hiệu quả trong nhiều mô bao gồm não, cơ, gan và thận.
Đột biến gây bệnh
Thiếu nhiều CoA carboxylase
Khoảng 50 đột biến gen HLCS gây ra bệnh thiếu nhiều CoA carboxylase (hay còn gọi là thiếu tổng hợp holocarboxylase), bệnh khiến cơ thể không có thể sử dụng biotin hiệu quả. Trẻ sơ sinh mắc bệnh thường có biểu hiện khó bú, khó thở, da nổi mẩn, rụng tóc và thiếu năng lượng (mệt mỏi). Nếu không được điều trị sớm, trẻ có thể gặp nhiều biến chứng như chậm phát triển, co giật, hôn mê và nguy hiểm tính mạng.
Phần lớn các đột biến gen HLCS thay đổi axit amin đơn trong enzyme holocarboxylase. Nếu đột biến xảy ra tại vùng liên kết với biotin, enzyme holocarboxylase giảm khả năng gắn biotin lên enzyme carboxylase, từ đó quá trình xử lý protein, chất béo và carbohydrate bị gián đoạo. Ngoài ra, quá trình tổng hợp holocarboxylase gián đoạn có thể thay đổi cơ chế điều hòa của một số gen cần thiết cho hoạt động vận chuyển và sử dụng biotin trong tế bào. Người ta cho rằng những khiếm khuyết chức năng enzyme holocarboxylase là nguyên nhân dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh thiếu nhiều CoA carboxylase.
Xem thêm Thiếu nhiều CoA carboxylase - Multiple CoA carboxylase Deficiency (MCD)Các tên gọi khác
- biotin apo-protein ligase
- biotin-protein ligase
- BPL1_HUMAN
- HCS
- holocarboxylase synthetase (biotin-(proprionyl-CoA-carboxylase (ATP-hydrolysing)) ligase)
- holocarboxylase synthetase (biotin-(proprionyl-Coenzyme A-carboxylase (ATP-hydrolysing)) ligase)
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. HLCS holocarboxylase synthetase [Homo sapiens (human)]. Retrieved September 25, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3141/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. HOLOCARBOXYLASE SYNTHETASE; HLCS. Retrieved September 25, 2023 from https://omim.org/entry/609018
- National Library of Medicine. HLCS gene. Retrieved September 25, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/hlcs/