Gen PRPS1
Gen PRPS1 nằm trên nhiễm sắc thể X, cung cấp hướng dẫn tạo ra enzyme phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1, hoặc PRPP synthetase 1. Enzyme này tạo ra phân tử phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP). PRPP tham gia tạo ra nucleotide purine và pyrimidine. Các nucleotide này tạo nên ADN, ARN, ATP và GTP.
Chức năng chính
Purin và pyrimidine có thể được sản xuất từ các phân tử nhỏ hơn hoặc thu hồi từ quá trình phân hủy ADN và ARN trong một loạt phản ứng được gọi là con đường tái chế. Quá trình sản xuất purin và pyrimidine sử dụng nhiều năng lượng hơn và mất nhiều thời gian hơn so với tái chế chúng, do đó tái chế các phân tử này hiệu quả hơn. Con đường tái chế đảm bảo tế bào có nguồn cung cấp dồi dào purin và pyrimidine.
PRPP synthetase 1 và PRPP tham gia vào quá trình sản xuất purin và pyrimidine mới, đồng thời cũng rất cần thiết cho con đường tái chế purine.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Arts
Ít nhất ba đột biến gen PRPS1 đã được xác định ở những người mắc hội chứng Arts, một chứng rối loạn gây ra các vấn đề nghiêm trọng về thần kinh ở nam giới. Phụ nữ cũng có thể bị ảnh hưởng bởi tình trạng này, nhưng họ thường có các triệu chứng nhẹ hơn nhiều. Đột biến gen PRPS1 gây ra hội chứng Arts làm thay đổi các khối xây dựng protein đơn lẻ (axit amin) trong enzyme PRPP synthetase 1. Các đột biến được cho là dẫn đến việc sản xuất một loại enzyme không ổn định với rất ít hoặc không có hoạt động. Việc thiếu enzyme PRPP synthetase 1 có chức năng làm gián đoạn cả quá trình sản xuất và tái chế purin. Quá trình sản xuất pyrimidine cũng bị ảnh hưởng, nhưng không ảnh hưởng đến con đường tận dụng pyrimidine. Sự gián đoạn sản xuất purine và ở mức độ thấp hơn là sản xuất pyrimidine có thể làm giảm khả năng lưu trữ và vận chuyển năng lượng trong tế bào. Sự suy yếu của các quá trình này có thể có tác động đặc biệt nghiêm trọng đến các mô cần nhiều năng lượng, chẳng hạn như hệ thần kinh, dẫn đến các vấn đề về thần kinh đặc trưng của hội chứng Arts.
Xem thêm Hội chứng ArtsPhosphoribosylpyrophosphate synthetase siêu hoạt hóa
Ít nhất bảy đột biến gen PRPS1 gây ra một dạng nghiêm trọng của chứng phosphoribosylpyrophosphate synthetase siêu hoạt hóa (PRS siêu hoạt hóa). Chúng thay đổi các axit amin đơn trong enzyme PRPP synthetase 1, dẫn đến enzyme hoạt động quá mức và điều hòa kém. Ở dạng nhẹ hơn của PRS siêu hoạt hóa, gen PRPS1 hoạt động quá mức vì những lý do chưa rõ ràng. Gen PRPS1 hoạt động quá mức làm tăng sản xuất enzyme PRPP synthetase 1, kéo theo lượng PRPP. Trong cả hai dạng rối loạn, lượng purin được tạo ra quá mức.
Khi đó, axit uric - chất thải của quá trình phân hủy purine - sẽ tích tụ trong cơ thể đến mức gây ra bệnh gút, một dạng viêm khớp do các tinh thể axit uric xuất hiện trong khớp. Người bệnh cũng có thể phát triển sỏi thận hoặc sỏi bàng quang từ các tinh thể axit uric.
Người mắc dạng nghiêm trọng của PRS siêu hoạt hóa có thêm các triệu chứng bao gồm mất thính giác do những thay đổi tại tai trong (mất thính giác giác quan), trương lực cơ yếu (hạ huyết áp), suy giảm khả năng phối hợp cơ (mất điều hòa) và chậm phát triển. Người ta chưa rõ vì sao các đột biến gen PRPS1 gây ra dạng nghiêm trọng của PRS siêu hoạt hóa có liên quan đến các vấn đề thần kinh này.
Charcot-Marie-Tooth
Mất thính giác không hội chứng
Các tên gọi khác
- ARTS
- CMTX5
- dJ1070B1.2 (phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1)
- KIAA0967
- PPRibP
- PRPS1_HUMAN
- PRSI
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. PRPS1 phosphoribosyl pyrophosphate synthetase 1 [Homo sapiens (human)]. Retrieved May 15, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5631/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. PHOSPHORIBOSYLPYROPHOSPHATE SYNTHETASE I; PRPS1. Retrieved May 15, 2023 from https://omim.org/entry/311850
- National Library of Medicine. PRPS1 gene. Retrieved May 15, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/prps1/