Gen HTRA1
Gen HTRA1 nằm trên nhiễm sắc thể 10, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại protein hiện diện trong nhiều cơ quan và mô khắp cơ thể. Protein này được gọi là enzyme protease serine, nó có một trung tâm hoạt động cắt các protein khác thành nhiều mảnh nhỏ hơn. Enzyme HTRA1 phá vỡ nhiều loại protein khác trong không gian xung quanh tế bào (chất nền ngoại bào).
Chức năng chính
Enzyme HTRA1 cũng liên kết với protein trong họ beta-yếu tố tăng trưởng biến đổi (TGF-β) và làm chậm (ức chế) khả năng gửi tín hiệu hóa học của chúng. Protein TGF-β kiểm soát nhiều chức năng quan trọng của tế bào, bao gồm phát triển và phân chia tế bào, quá trình tế bào trưởng thành để thực hiện các chức năng cụ thể (biệt hóa), chuyển động của tế bào và tự hủy của tế bào (apoptosis). Tín hiệu TGF-β cũng nắm vai trò quan trọng trong cơ chế hình thành các mạch máu mới (tạo mạch).
Người ta đã đề xuất thêm một số chức năng cho enzyme HTRA1. Nó có thể tham gia ổn định các vi ống - những sợi rỗng và cứng tạo nên khung cấu trúc của tế bào (cytoskeleton). Ngoài ra, enzyme HTRA1 có thể liên quan đến các khoáng chất lắng đọng, vd như canxi và phốt pho, trong quá trình phát triển xương (khoáng hóa). Các nghiên cứu cũng thấy enzyme HTRA1 hoạt động như một chất ức chế khối u - một loại protein ngăn ngừa sự phát triển của các khối u ung thư bằng cách giữ cho các tế bào không phát triển và phân chia mất kiểm soát.
Đột biến gây bệnh
Thoái hóa điểm vàng tuổi già
Gen HTRA1 nằm trong vùng 10q26 trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể số 10. Khu vực này liên quan chặt chẽ với nguy cơ phát triển chứng thoái hóa điểm vàng tuổi già, một nguyên nhân phổ biến gây mất thị lực ở người lớn tuổi. Người ta đã xác định được một số biến thể (đa hình) trong và gần gen HTRA1 có thể giải thích mối liên quan giữa vùng 10q26 và bệnh thoái hóa điểm vàng do tuổi tác. Trong đó, biến thể rs11200638 được tìm thấy trong khu vực khởi động, nơi bắt đầu sản xuất enzyme HTRA1.
Người ta chưa rõ vì sao tính đa hình trong gen HTRA1 có thể liên quan đến thoái hóa điểm vàng tuổi già. Trong vùng 10q26, gen HTRA1 nằm cạnh gen ARMS2, những thay đổi trong gen này cũng đã được nghiên cứu như một yếu tố nguy cơ gây bệnh. Bởi vì hai gen rất gần nhau nên khó để biết liệu những thay đổi trong gen này hay gen kia, hoặc thay đổi tại cả hai gen có làm tăng nguy cơ mắc bệnh hay không. Thoái hóa điểm vàng tuổi già là một bệnh lý phức tạp, nguyên nhân có thể do kết hợp của nhiều yếu tố di truyền và môi trường.
Xem thêm Thoái hóa điểm vàng tuổi giàBệnh động mạch não với nhồi máu dưới vỏ và bệnh não chất trắng di truyền lặn
Ít nhất bốn đột biến gen HTRA1 gây ra bệnh động mạch não với nhồi máu dưới vỏ và bệnh não chất trắng di truyền lặn (cerebral autosomal recessive arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy) thường được gọi là CARASIL. Người bệnh có nguy cơ đột quỵ cao, suy giảm chức năng nhận thức (chứng mất trí nhớ), rụng tóc sớm và đau thắt lưng. Những triệu chứng này thường trở nên rõ ràng vào đầu đến giữa tuổi trưởng thành.
Đột biến gen HTRA1 làm giảm hoặc loại bỏ chức năng của enzyme HTRA1, do đó enzyme HTRA1 không có mặt để ức chế tín hiệu của các protein TGF-β. Người ta nghi ngờ tín hiệu TGF-β tăng bất thường làm thay đổi cấu trúc của các mạch máu nhỏ, đặc biệt trong não. Những bất thường về mạch máu làm tăng nguy cơ đột quỵ và dẫn đến cái chết của các tế bào thần kinh trong nhiều vùng não. Rối loạn điều hòa tín hiệu TGF-β cũng có thể gây ra chứng rụng tóc và đau lưng ở những người mắc bệnh CARASIL, mặc dù mối quan hệ giữa tín hiệu TGF-β bất thường và các đặc điểm này chưa rõ ràng.
Ung thư
Gen HTRA1 ít hoạt động hơn (giảm điều hòa) trong một số khối u ung thư so với tế bào bình thường. Các nghiên cứu đã tìm thấy gen này giảm điều hòa trong một số dạng ung thư, bao gồm ung thư buồng trứng, ung thư nội mạc tử cung, ung thư hắc tố da và một dạng ung thư gan gọi là ung thư biểu mô tế bào gan. Giảm lượng enzyme HTRA1 có thể liên quan đến sự tiến triển của khối u, nguy cơ ung thư di căn và khả năng kháng hóa trị. Tuy nhiên, cơ chế điều hòa ngược của gen HTRA1 ảnh hưởng đến sự phát triển và tăng trưởng ung thư vẫn chưa rõ ràng.
Các tên gọi khác
- ARMD7
- HtrA
- HTRA1_HUMAN
- IGFBP5-protease
- L56
- ORF480
- protease, serine, 11 (IGF binding)
- PRSS11
- serine protease HTRA1
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. HTRA1 HtrA serine peptidase 1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved March 23, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5654/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. HTRA SERINE PEPTIDASE 1; HTRA1. Retrieved March 23, 2023 from https://omim.org/entry/602194
- National Library of Medicine. HTRA1 gene. Retrieved March 23, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/htra1/