Gen KRT5
Gen KRT5 nằm trên nhiễm sắc thể 12, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein có tên là keratin 5. Keratin là một nhóm các protein dạng sợi cứng tạo thành khung cấu trúc của một số tế bào, đặc biệt các tế bào tạo nên da, tóc và móng tay. Keratin 5 được sản xuất trong các tế bào sừng tại lớp ngoài cùng của da (biểu bì).
Chức năng chính
Keratin 5 kết hợp với keratin 14 (một loại protein tương tự được sản xuất từ gen KRT14) để tạo thành các phân tử gọi là sợi trung gian keratin. Những sợi này tập hợp thành mạng lưới chắc chắn để gắn các tế bào sừng lại với nhau và neo giữ lớp biểu bì với các lớp da bên dưới. Mạng lưới các sợi trung gian keratin cung cấp sức mạnh và khả năng phục hồi cho da, đồng thời bảo vệ da khỏi bị hư hại do ma sát và các tác động vật lý hàng ngày khác.
Người ta tin rằng keratin 5 tương tác với các tế bào hắc tố để vận chuyển melanosome - cấu trúc tế bào bên trong tế bào hắc tố mang sắc tố melanin. Quá trình vận chuyển các cấu trúc này từ tế bào hắc tố đến tế bào sừng rất quan trọng với sự phát triển của màu da bình thường (sắc tố).
Đột biến gây bệnh
Dowling-Degos disease
Ít nhất năm đột biến gen KRT5 gây ra bệnh Dowling-Degos. Người bệnh gặp nhiều bất thường da, bao gồm mảng da tối bất thường (tăng sắc tố) hay xảy ra tại các nếp gấp của cơ thể.
Phần lớn đột biến gen KRT5 gây ra bệnh Dowling-Degos đều dẫn đến một phiên bản protein keratin 5 nhỏ bất thường và không hoạt động hoặc ngăn cản hoàn toàn quá trình sản xuất protein. Thiếu hoạt động của keratin 5 làm suy yếu sự hình thành các sợi trung gian keratin. Do đó, tổ chức của lớp biểu bì bị thay đổi rồi dẫn đến các bất thường trên da. Ngoài ra, thiếu keratin 5 có thể làm gián đoạn quá trình di chuyển của các melanosome mang sắc tố vào tế bào sừng, nơi chúng tham gia phát triển sắc tố da bình thường. Sự gián đoạn vận chuyển melanosome này dường như gây ra những bất thường về sắc tố với những người mắc bệnh Dowling-Degos.
Xem thêm Bệnh Dowling-DegosLy thượng bì bóng nước
Hơn 130 đột biến gen KRT5 gây ra bệnh ly thượng bì bóng nước (epidermolysis bullosa simplex), người bệnh có làn da rất mỏng manh và dễ phồng rộp. Đa phần đột biến thay đổi các axit amin được sử dụng để tạo ra keratin 5. Dạng nghiêm trọng nhất của bệnh ly thượng bì bóng nước, loại Dowling-Meara, thường do thay đổi trong một số của keratin 5, những vùng này cần thiết cho quá trình tổng hợp bình thường sợi trung gian keratin. Các dạng rối loạn nhẹ hơn, bao gồm dạng cục bộ (trước đây gọi là dạng Weber-Cockayne) và dạng tổng quát khác (trước đây gọi là dạng Koebner) thường do những thay đổi ảnh hưởng đến các vùng ít quan trọng hơn của protein. Một dạng rối loạn khác gọi là ly biểu bì bóng nước với sắc tố lốm đốm (epidermolysis bullosa simplex with mottled pigmentation) thường do một đột biến KRT5 gây ra. Đột biến này thay thế axit amin proline bằng axit amin leucine tại vị trí protein 25 (Pro25Leu hoặc P25L).
Các đột biến gen KRT5 thay đổi cấu trúc và chức năng của keratin 5, từ đó chúng ngăn không cho protein keratin 5 hợp tác hiệu quả với keratin 14 và can thiệp vào quá trình lắp ráp mạng lưới sợi trung gian keratin. Những đột biến gây ra các dạng nghiêm trọng làm gián đoạn đáng kể quá trình lắp ráp các sợi trung gian keratin, trong khi các đột biến gây ra dạng nhẹ hơn làm suy yếu quá trình lắp ráp sợi keratin với mức độ thấp hơn. Sự gián đoạn trong mạng lưới này làm cho các tế bào sừng trở nên mỏng manh và dễ bị vỡ. Khi người bệnh gặp chấn thương nhỏ trên da như chà xát hoặc trầy xước, có thể khiến các tế bào này bị phá vỡ, dẫn đến các mụn nước chứa đầy chất lỏng gây đau đớn.
Xem thêm Ly thượng bì bóng nướcCác tên gọi khác
- 58 kda cytokeratin
- CK5
- cytokeratin 5
- EBS2
- K2C5_HUMAN
- K5
- keratin 5, type II
- keratin, type II cytoskeletal 5
- Keratin-5
- KRT5A
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. KRT5 keratin 5 [Homo sapiens (human)]. Retrieved April 18, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3852/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. KERATIN 5, TYPE II; KRT5. Retrieved April 18, 2023 from https://omim.org/entry/148040
- National Library of Medicine. KRT5 gene. Retrieved April 18, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/krt5/