Gen PDGFRB
Gen PDGFRB nằm trên nhiễm sắc thể số 5, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein gọi là thụ thể yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu beta (Platelet-derived Growth Factor Receptor beta – PDGFRβ), nó là một phần của họ protein thụ thể tyrosine kinase. Các thụ thể tyrosine kinase có chứa năng truyền tín hiệu từ bề mặt tế bào vào bên trong tế bào.
Chức năng chính
Protein PDGFRβ hiện diện trên màng của một số loại tế bào, tại đây nó được liên kết với một protein gọi là yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu (platelet-derived growth factor). Liên kết này kích hoạt protein PDGFRβ, sau đó kích hoạt các protein khác bên trong tế bào bằng cách thêm một nhóm phosphate tại một số vị trí nên gọi quá trình phosphoryl hóa. Một loạt protein trong nhiều đường tín hiệu được hoạt hóa bởi quá trình phosphoryl hóa.
Các đường tín hiệu được kích thích bởi protein PDGFRβ kiểm soát nhiều quá trình quan trọng trong tế bào như tăng trưởng và phân chia (tăng sinh), di chuyển và tồn tại. Tín hiệu protein PDGFRβ rất quan trọng với sự phát triển của nhiều loại tế bào khắp cơ thể.
Đột biến gây bệnh
Bệnh bạch cầu bạch cầu ái toan mãn tính liên kết PDGFRB
Chuyển đoạn liên quan gen PDGFRB gây ra một loại ung thư tế bào tạo máu gọi là bệnh bạch cầu bạch cầu ái toan mãn tính liên kết PDGFRB (PDGFRB-associated chronic eosinophilic leukemia) đặc trưng bởi sự gia tăng số lượng bạch cầu ái toan. Loại chuyển đoạn phổ biến nhất dung hợp một phần gen PDGFRB với gen ETV6, từ đó tạo ra gen dung hợp ETV6-PDGFRB. Đôi khi, các gen khác ngoài ETV6 được hợp nhất với gen PDGFRB. Loại chuyển đoạn này là đột biến soma, nó phát sinh trong quá trình sống của một người và hiện diện trong một số tế bào. Sau đó, các tế bào này tiếp tục phát triển và phân chia rồi tạo ra một nhóm tế bào có cùng đột biến (quần thể vô tính).
Protein tạo ra từ gen dung hợp ETV6-PDGFRB có chức năng khác với protein từ các gen riêng lẻ. Protein dung hợp ETV6/PDGFRβ không cần liên kết phối tử để được kích hoạt cũng như không thể liên kết với ADN để bất hoạt gen, từ đó các đường tín hiệu liên tục được bật khiến gen tăng cường hoạt động, dẫn đến tế bào phát triển liên tục và tồn tại kéo dài.
Khi đột biến dung hợp ETV6-PDGFRB xảy ra trong các tế bào phát triển thành tế bào máu, sự phát triển của bạch cầu ái toan (và đôi khi các tế bào bạch cầu khác như bạch cầu trung tính và tế bào mast) được kiểm soát kém, dẫn đến bệnh bạch cầu bạch cầu ái toan mãn tính liên kết PDGFRB. Người ta chưa rõ tại sao bạch cầu ái toan lại bị ảnh hưởng bởi đột biến này.
Vôi hóa não gia đình nguyên phát
Ít nhất sáu đột biến gen PDGFRB gây ra vôi hóa não gia đình nguyên phát (primary familial brain calcification) đặc trưng bởi biểu hiện canxi lắng đọng bất thường trong não, có thể dẫn đến các vấn đề vận động và tâm thần. Những đột biến này thay đổi các axit amin trong protein PDGFRβ, khiến protein giảm khả năng truyền tín hiệu.
Người ta chưa rõ làm thế nào mà đột biến gen PDGFRB gây ra chứng vôi hóa não nguyên phát gia đình. Tín hiệu bị thay đổi có thể dẫn đến một lượng lớn canxi bất thường xâm nhập vào các tế bào lót các mạch máu trong não, dẫn đến vôi hóa các mạch máu này. Ngoài ra, tín hiệu PDGFRB thay đổi có thể làm gián đoạn quá trình điều chỉnh mức phosphate và canxi trong tế bào não, dẫn đến kết tủa canxi. Trong não, phosphate dư thừa kết hợp với canxi rồi tạo thành cặn.
Gen PDGFRB hoạt động khắp cơ thể. Tuy nhiên, người ta chưa rõ tại sao đột biến chỉ ảnh hưởng giới hạn đến các cấu trúc sâu bên trong não, bao gồm các vùng giúp khởi động và kiểm soát chuyển động, cũng như các vùng khác liên quan bệnh.
Các vấn đề khác
Các đột biến gen PDGFRB khác gây ra một loạt các rối loạn bao gồm bệnh u xơ toàn thân sơ sinh (infantile myofibromatosis), hội chứng phát triển quá mức Kosaki (Kosaki overgrowth syndrome) và hội chứng lão hóa sớm loại Penttinen (premature aging syndrome, Penttinen type).
Bệnh u xơ toàn thân sơ sinh là một chứng rối loạn cơ, hình thành nhiều khối u không phải ung thư (lành tính) ở da, cơ hoặc xương. Những khối u này thường xuất hiện ngay từ khi mới sinh hoặc trong giai đoạn sơ sinh.
Hội chứng phát triển quá mức Kosaki đặc trưng bởi chiều cao trên trung bình và bàn tay bàn chân to. Người bệnh có da đàn hồi và mỏng manh, khuôn mặt dị biệt và những bất thường não dẫn đến thiểu năng trí tuệ và các vấn đề tâm lý.
Hội chứng lão hóa sớm loại Penttinen đặc trưng bởi biểu hiện thiếu mô mỡ dưới da (teo mỡ). Người bệnh bị thiếu mỡ da cùng với làn da mỏng, nhiều nếp nhăn và các tĩnh mạch bên dưới da nên họ trông già hơn tuổi sinh học.
Các vấn đề trên đều có nguyên nhân do đột biến gen PDGFRB làm tăng tín hiệu tế bào. Mặc dù chưa rõ làm thế nào mà các đột biến trong một gen có thể dẫn đến nhiều bệnh khác nhau, người ta tin rằng chúng có thể ảnh hưởng đến nhiều đường tín hiệu, từ đó dẫn đến thay đổi trong những hệ thống cơ thể.
Các tên gọi khác
- beta-type platelet-derived growth factor receptor
- CD140 antigen-like family member B
- CD140B
- PDGF-R-beta
- PDGFR-1
- PDGFR-beta
- PDGFR1
- PGFRB_HUMAN
- platelet-derived growth factor receptor 1
- platelet-derived growth factor receptor beta
- platelet-derived growth factor receptor, beta polypeptide
References
- Genetic Testing Information. PDGFRB platelet derived growth factor receptor beta [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved March 29, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5159
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR RECEPTOR, BETA; PDGFRB. Retrieved March 29, 2022 from https://omim.org/entry/173410
- National Library of Medicine. PDGFRB gene. Retrieved March 29, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/pdgfrb/