Gen NPM1
Gen NPM1 nằm trên nhiễm sắc thể số 5, cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein có tên là nucleophosmin. Protein này hiện diện trong một vùng nhỏ bên trong nhân tế bào gọi là nucleolus.
Chức năng chính
Nucleophosmin chuyển động qua lại giữa nhân và chất lỏng bao quanh nó (tế bào chất). Nó tham gia nhiều chức năng của tế bào, bao gồm các quá trình liên quan đến sự hình thành protein, sao chép ADN và tiến triển tế bào thông qua quá trình từng bước mà nó cần để tự tái tạo (chu kỳ tế bào). Trong nucleolus, nucleophosmin gắn vào một protein khác tên là ARF nhằm giữ cho nó ở vị trí thích hợp và bảo vệ nó khỏi bị phá vỡ. Protein ARF được xem là một chất ức chế khối u vì nó tham gia vào các đường tín hiệu ngăn chặn tế bào phát triển và phân chia mất kiểm soát.
Đột biến gây bệnh
Bệnh bạch cầu nguyên bào cấp tính dòng tế bào tủy xương
Bệnh bạch cầu cấp dòng tủy bình thường về mặt di truyền
Các đột biến gen NPM1 liên quan đến một dạng ung thư máu gọi là bệnh bạch cầu cấp dòng tủy bình thường về mặt di truyền (Cytogenetically Normal Acute Myeloid Leukemia - CN-AML). Trong khi các bất thường nhiễm sắc thể lớn có thể liên quan đến sự phát triển của bệnh bạch cầu cấp dòng tủy, khoảng một nửa số trường hợp không có những bất thường này, do đó chúng được phân loại là CN-AML. Khoảng 64% những người bị CN-AML có đột biến trong gen NPM1.
Các đột biến gen NPM1 liên quan đến CN-AML được gọi là đột biến soma, chúng chỉ có trong các tế bào ung thư và không được di truyền. Những đột biến này xảy ra trong exon 12. Chúng thay đổi bản thiết kế được sử dụng để tạo ra protein nucleophosmin, dẫn đến một phiên bản protein có trình tự axit amin bị thay đổi, phổ biến axit amin tryptophan tại vị trí 290 và tryptophan tại vị trí 288. Hai tryptophan này rất quan trọng để định vị protein trong nucleolus. Trình tự mới cũng phát một tín hiệu (tín hiệu xuất hạt nhân) để protein di chuyển ra khỏi hạt nhân. Do đó, protein nucleophosmin được tìm thấy trong tế bào chất hơn là nucleolus.
Người ta chưa rõ làm thế nào sự định vị bất thường của protein nucleophosmin dẫn đến bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính. Nghiên cứu cho thấy nó ảnh hưởng đến chức năng của protein ARF. Do tương tác với nucleophosmin bị thay đổi, protein ARF cũng có mặt trong tế bào chất của các tế bào bị đột biến. Ngoài ra, protein nucleophosmin thay đổi không có khả năng bảo vệ ARF khỏi bị phá vỡ. Protein ARF giảm chức năng ức chế khối u có thể dẫn đến sản xuất không kiểm soát các tế bào bạch cầu bất thường trong bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính. Các tác động khác của đột biến gen NPM1 cũng có thể liên quan đến sự phát triển của bệnh bạch cầu.
Ung thư
Chuyển vị liên quan đến gen NPM1 được tìm thấy trong một dạng ung thư máu gọi là ung thư hạch bạch huyết tế bào lớn không sản sinh (Anaplastic Large Cell Lymphoma - ALCL). Trong ALCL, các tế bào bạch cầu T phát triển và phân chia không kiểm soát rồi hình thành các khối u trong hạch bạch huyết. Chuyển vị t(2;5) hợp nhất một phần của gen NPM1 trên nhiễm sắc thể 5 với một phần của gen ALK trên nhiễm sắc thể 2. Chuyển vị này là đột biến soma.
Protein NPM-ALK được tạo ra từ gen dung hợp. Giống như protein ALK được hoạt hóa bình thường, NPM-ALK bật đường tín hiệu kích thích tế bào phát triển và phân chia (tăng sinh), trưởng thành (biệt hóa). Khác với ALK, protein NPM-ALK hoạt động liên tục khiến tế bào tăng sinh mất kiểm soát rồi hình thành khối u.
Các tên gọi khác
- B23
- NPM
- NPM_HUMAN
- nucleolar protein NO38
- nucleophosmin
- nucleophosmin (nucleolar phosphoprotein B23, numatrin)
- nucleophosmin/nucleoplasmin family, member 1
References
- Genetic Testing Information. NPM1 nucleophosmin 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved July 22, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/4869
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. NUCLEOPHOSMIN/NUCLEOPLASMIN FAMILY, MEMBER 1; NPM1. Retrieved July 22, 2022 from https://omim.org/entry/164040
- National Library of Medicine. NPM1 gene. Retrieved July 22, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/npm1/