Gen LARGE1 nằm trên nhiễm sắc thể 22, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein LARGE1. Trong tế bào, protein này hiện diện trong bộ máy Golgi—nơi biến đổi protein mới sản xuất.
Chức năng chính
LARGE1 tham gia vào quá trình glycosyl hóa. Glycosyl hóa là các biến đổi sau dịch mã liên quan đến quá trình gắn một hoặc nhiều phân tử đường vào protein hoặc lipid bằng liên kết cộng hóa trị. Cụ thể, protein LARGE1 thêm các chuỗi phân tử đường gồm xylose và axit glucuronic vào protein alpha (α)-dystroglycan. Glycosyl hóa rất quan trọng đối với chức năng bình thường của α-dystroglycan.
Protein α-dystroglycan giúp neo khung xương tế bào vào mạng lưới protein và các phân tử ngoại bào. Trong cơ xương, sau khi protein α-dystroglycan trải qua quá trình glycosyl hóa, nó có chức năng ổn định và bảo vệ các sợi cơ. Đối với não, protein này kiểm soát chuyển động của tế bào thần kinh trong giai đoạn đầu phát triển.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Walker-Warburg
Ít nhất bảy đột biến gen FKRP gây ra hội chứng Walker-Warburg. Bệnh thuộc dạng nghiêm trọng nhất của nhóm bệnh loạn dưỡng cơ bẩm sinh. Hội chứng Walker-Warburg thường ảnh hưởng đến cơ xương khiến người bệnh xuất hiện triệu chứng giảm trương lực cơ. Triệu chứng này sẽ tiến triển nghiêm trọng theo thời gian. Ngoài ra, một số bệnh nhân còn có các biểu hiện liên quan đến não và mắt. Dấu hiệu của bệnh thường khởi phát khi trẻ mới chào đời hoặc trong giai đoạn trẻ nhỏ. Phần lớn trẻ không thể sống đến tuổi vị thành niên vì những biểu hiện nghiêm trọng của bệnh.
Đột biến gen LARGE1 ngăn cản quá trình glycosyl hóa bình thường của α-dystroglycan khiến α-dystroglycan không thể neo tế bào vào ma trận ngoại bào. Mặt khác, nếu α-dystroglycan mất chức năng, các sợi cơ không ổn định và dễ tổn thương khi co giãn liên tục trong quá trình vận động. Những sợi cơ tổn thương sẽ yếu đi và chết dần theo thời gian. Từ đó, đột biến ảnh hưởng đến quá trình phát triển, cấu trúc và chức năng cơ xương của người bệnh.
Bên cạnh đó, protein α-dystroglycan không glycosyl hóa cũng ảnh hưởng đến quá trình di chuyển của tế bào thần kinh trong quá trình phát triển sơ khai của não. Thay vì dừng lại khi đến điểm đích, chúng di chuyển qua bề mặt tế bào não và đi vào không gian chứa dịch não. Người ta cho rằng sai sót này gây ra bệnh não phẳng—bề mặt não gồ ghề, không đều, thiếu các nếp gấp và rãnh. Tác động của đột biến gen LARGE1 lên các bộ phận khác của cơ thể chưa được xác định.
Xem thêm Hội chứng Walker-WarburgCác vấn đề khác
Đột biến gen LARGE1 cũng gây ra bệnh loạn dưỡng cơ bẩm sinh loại 1D—ít nghiêm trọng hơn hội chứng Walker-Warburg. Bệnh nhân thường xuất hiện biểu hiện yếu cơ, thiểu năng trí tuệ và một số triệu chứng liên quan đến não nhưng không ảnh hưởng đến mắt. Tương tự với hội chứng Walker-Warburg, đột biến gen LARGE1 ngăn cản quá trình glycosyl hóa bình thường của protein α-dystroglycan. Người ta chưa xác định cơ chế gây ra các chứng loạn dưỡng cơ khác nhau của đột biến gen này.
Các tên gọi khác
- FKRP_HUMAN
- LGMD2I
- MDC1C
- MDDGA5
- MDDGB5
- MDDGC5
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. LARGE1 Gene Muscular dystrophy type 1D NGS Genetic DNA Test. Retrieved September 04, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gtr/tests/605489/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ACETYLGLUCOSAMINYLTRANSFERASE-LIKE PROTEIN; LARGE1. Retrieved September 04, 2024 from https://omim.org/entry/603590
- U.S. National Library of Medicine. LARGE1 gene. Retrieved September 04, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/large1/