Nghiên cứu cấu trúc protein cytochrome p450c21 (cyp21a2) ở đột biến trên người bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh
Cytochrome P450c21 (CYP21A2) là một loại enzym thiết yếu tham gia vào quá trình sinh tổng hợp steroid hormon tuyến thượng thận. Suy giảm hoạt tính CYP21A2 (21-hydroxylase) dẫn đến hiện tượng tích lũy các tiền chất trung gian, từ đó gây bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh (TSTTBS). Hơn 90% trường hợp mắc TSTTBS là do đột biến trên gen CYP21A2.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm tin sinh học để phân tích cấu trúc không gian 3D protein nhằm hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của đột biến điểm lên cấu trúc và chức năng của CYP21A2. Kết quả góp phần cho hướng nghiên cứu đột biến ảnh hưởng cấu trúc 3D protein liên quan tới người bệnh có biểu hiện TSTTBS
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu cấu trúc protein cytochrome p450c21 (cyp21a2) ở đột biến trên người bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
nghien_cuu_cau_truc_protein_cytochrome_p450c21_cyp21a2_o_dot.pdf
Nội dung text: Nghiên cứu cấu trúc protein cytochrome p450c21 (cyp21a2) ở đột biến trên người bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC PROTEIN CYTOCHROME P450C21 (CYP21A2) Ở ĐỘT BIẾN TRÊN NGƢỜI BỆNH TĂNG SẢN THƢỢNG THẬN BẨM SINH Lê Bắc Việt*; Nguyễn Kim Thoa*; Nguyễn Huy Hoàng* TÓM TẮT Cytochrome P450c21 (CYP21A2) là một loại enzym thiết yếu tham gia vào quá trình sinh tổng hợp steroid hormon tuyến thượng thận. Suy giảm hoạt tính CYP21A2 (21-hydroxylase) dẫn đến hiện tượng tích lũy các tiền chất trung gian, từ đó gây bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh (TSTTBS). Hơn 90% trường hợp mắc TSTTBS là do đột biến trên gen CYP21A2. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phần mềm tin sinh học để phân tích cấu trúc không gian 3D protein nhằm hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của đột biến điểm lên cấu trúc và chức năng của CYP21A2. Kết quả góp phần cho hướng nghiên cứu đột biến ảnh hưởng cấu trúc 3D protein liên quan tới người bệnh có biểu hiện TSTTBS. * Từ khóa: Tăng sản thượng thận bẩm sinh; Protein cytochrome P450C21; Cấu trúc. MODELING STRUCTURE INVESTIGATION OF CYTOCHROME P450C21 (CYP21A2) PROTEIN IN MISSENSE MUTATIONS ON CONGENITAL ADRENAL HYPERPLASIA PATIENTS Summary Cytochrome P450c21 (CYP21A2) is an essential enzyme participating in biosynthesis pathway of adrenal gland steroid hormone. 21-hydroxylase deficiency leads to accumulating intermediate precursors, which causes congenital adrenal hyperplasia (TSTTBS) disease. More than 90% cases of TSTTBS originate in CYP21A2 mutations. In this study, we utilized bioinformatic softwares to analyze modelling of three-dimension (3D) structures of CYP21A2 protein in order to understand much more about effects of missense mutations on functional structure of the CYP21A2. The obtained results will contribute in investigation trend of mutation affecting on protein 3D structure relating with patients who have signs of congenital adrenal hyperplasia. * Key words: Congenital adrenal hyperplasia; Cytochrome P450C21 (CYP21A2) protein; Structure. ĐẶT VẤN ĐỀ carbonhydrate, lipid và liên quan đến biệt hóa giới tính. CYP21A2 đóng một vai trò quan trọng Tuyến thượng thận tiết ra 3 loại steroid trong quá trình chuyển hóa steroid hormon hormon đó là mineralocorticoid, glucocorticoid tuyến thượng thận cùng với 5 loại enzym và androgen. Chúng có vai trò cân bằng nước, thiết yếu khác là CYP11A1, CYP17, CYP11B1, muối, từ đó điều tiết chuyển hóa protein, CYP11B2 và 3β-hydroxylase. Gen CYP21A2 * Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Chịu trách nhiệm nội dung khoa học: PGS. TS. Trần Văn Khoa 13
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 nằm trên nhiễm sắc thể 6q21, gồm 10 exon ensembl.org.và. mã hóa cho 21-hydroxylase có tác dụng xúc ome.do. Tiến hành nghiên cứu các trình tự tác cho phản ứng chuyển hóa progesterone amino axit CYP21A2 của người và bò (PDB và 17-hydroxyprogesterone lần lượt thành id 3QZ1) [4]. 11-deoxycorticosterone và 11-deoxycortisol, Đầu tiên, trình tự amino axÝt của CYP2B4 với sản phẩm cuối cùng là mineralocorticoid từ thỏ (PDB id 1SU0) được sử dụng làm và glucocorticoid. Thiếu hụt 21-hydroxylase sẽ dẫn đến hiện tượng các tiền chất không khuôn mẫu cho việc xây dựng mô hình không được chuyển hóa hoặc chuyển hóa không gian 3D CYP21A2 ở người [5]. Thêm vào đó, hoàn toàn, dẫn đến ứ đọng lại khiến lượng tiến hành phân tích những vùng bảo thủ và glucocortticoid và mineralocorticoid không nhận biết cơ chất của P450 dựa trên trình được tạo thành hoặc thấp hơn so với bình tự của 2 loại P450 ở người đã được công thường, khi đó lượng androgen tăng cao bố từ trước là CYP2C8 và CYP2C9 (PDB id gây ra TSTTBS. TSTTBS là một bệnh di 1PQ2 và 1OG5). CYP17 cũng được sử dụng truyền, bao gồm một nhóm các rối loạn t×nh so sánh với lý do P450 này đã được nghiên trạng lặn trong quá trình sinh tổng hợp steroid cứu vÒ liên kết giữa cấu trúc và chức năng. hormon tuyến thượng thận. Trong chủng tộc người Tây Âu, 90 - 95% các trường hợp 2. Phƣơng pháp nghiên cứu. mắc TSTTBS có nguyên nhân bắt nguồn từ Để tiến hành so sánh, trình tự amino axit thiếu hụt 21-hydroxylase do đột biến trên gen CYP21A2 làm suy giảm hoặc làm mất của loại P450 đã nêu ở trên được đưa lên hoạt tính enzym [1]. Các nghiên cứu về cấu phần mềm so sánh trình tự trực tuyến trúc protein của cytochrome P450 đầu tiên ClustalW2.( từ vi khuẩn như CYP119 từ Sulfolobus clustalw2/). Tiếp theo, dựa vào kết quả xác solphataricus và CYP51 ở Mycobacterium định các dạng cấu trúc (motif) đã biết từ tuberculosis [2], tiếp theo nghiên cứu ở trước của CYP2B4 [5] để dự đoán vùng cấu động thực vật và người như CYP11B1 và trúc α-helix và β-sheet của CYP21A2. Các CYP11B2 ở người [3]. vùng nhận biết cơ chất (subtrate recognized Các phát hiện đột biến trên gen CYP21 site-SRS) được công bố trước từ CYP2C8 và ở người bệnh TSTTBS đã được nghiên cứu CYP2C9 để dự đoán vùng SRS của CYP21A2 nhiều. Tuy nhiên, nghiên cứu về cấu trúc 3D ở người và bò. Cuối cùng, dựa vào kết quả của đột biến này vẫn còn hạn chế. Chính vì từ những bước làm ở trên, tìm thấy vùng vậy, chúng tôi đưa ra mô hình mô phỏng cấu trúc không gian 3D của CYP21A2 và bảo thủ trên trình tự amino axÝt của P450, ảnh hưởng của đột biến điểm tới cấu trúc các vùng bảo thủ này phải đảm bảo độ và chức năng của CYP21A2. tương đồng cao giữa những P450 với nhau. Sau khi so sánh trình tự amino axÝt nhằm NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP xác định vùng cấu trúc của CYP21A2, sử NGHIÊN CỨU dụng phần mềm tin sinh học spdbv 4.10 1. Nguyên liệu nghiên cứu. và ViewerLite 4.2 để mô phỏng cấu trúc Chuỗi trình tự amino axÝt của 21-hydroxylase và phân tích ảnh hưởng của đột biến lên được lấy trực tiếp về từ website 21-hydroxylase. 15
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 1.So sánh trình tự amino axÝt. hCYP2C8 ----------------------------------MAKKTSSKGKLPPGPTPLPIIG-NMLQIDVKDICKSFTNFSKVY 43 hCYP2C9 -------------------------------------MAKKTSSKGR-PPGPTPLPVIG-NILQIGIKDISKSLTNLSKVY 42 rCYP2B4 -------------------------------MAKKTSSKGKLPPGPSPLPVLG-NLLQMDRKGLLRSFLRLREKY 43 bCYP21A2 ----------MVLAGLLLLLTLLAGAHLLWGRWKLRNLHLPPLVPGFLHLLQPNLPIHLLSLTQKL 56 hCYP21A2 ----------MLLLGLLLLLPLLAGARLLWNWWKLRSLHLPPLAPGFLHLLQPDLPIYLLGLTQKF 56 hCYP17 MWELVALLLLTLAYLFWPKRRCPGAKYPKSLLSLPLVGSLPFLPRHGHMHNNFFKLQKKY 60 β1 β2 B helix B’ < hCYP2C8 GPVFTVYFGMNPIVVFHGYEAVKEALIDNGEEFSGRGNSPISQRITKGLGIISS--NGKR 101 hCYP2C9 GPVFTLYFGLKPIVVLHGYEAVKEALIDLGEEFSGRGIFPLAERANRGFGIVFS--NGKK 100 rCYP2B4 GDVFTVYLGSRPVVVLCGTDAIREALVDQAEAFSGRGKIAVVDPIFQGYGVIFA--NGER 101 bCYP21A2 GPVYRLRLGLQEVVVLNSKRTIEEAMIRKWVDFAGRPQIPSYKLVSQRCQDISLGDYSLL 116 hCYP21A2 GPIYRLHLGLQDVVVLNSKRTIEEAMVKKWADFAGRPEPLTYKLVSRNYPDLSLGDYSLL 116 hCYP17 GPIYSVRMGTKTTVIVGHHQLAKEVLIKKGKDFSGRPQMATLDIASNNRKGIAFADSGAH 120 C helix > < E helix hCYP2C8 WKEIRRFSLTTLRNFGMGKRSIEDRVQEEAHCLVEELRKTKASPCDPTFILGCAPCNVIC 161 hCYP2C9 WKEIRRFSLMTLRNFGMGKRSIEDRVQEEARCLVEELRKTKASPCDPTFILGCAPCNVIC 160 rCYP2B4 WRALRRFSLATMRDFGMGKRSVEERIQEEARCLVEELRKSKGALLDNTLLFHSITSNIIC 161 bCYP21A2 WKAHKKLTRSALLLG--TRSSMEPWVDQLTQEFCERMRVQAGAPVTIQKEFSLLTCSIIC 174 hCYP21A2 WKAHKKLTRSALLLG--IRDSMEPVVEQLTQEFCERMRAQPGTPVAIEEEFSLLTCSIIC 174 hCYP17 WQLHRRLAMATFALFKDGDQKLEKIICQEISTLCDMLATHNGQSIDISFPVFVAVTNVIS 180 < SRS3 > F’helix G’helix < hCYP2C8 SVVFQKRFDYKDQNFLTLMKRFNENFRILNSPWIQVCNNFPLLIDCFPG-THNKVLKNVA 220 hCYP2C9 SIIFHKRFDYKDQQFLNLMEKLNENIEILSSPWIQVYNNFPALLDYFPG-THNKLLKNVA 219 rCYP2B4 SIVFGKRFDYKDPVFLRLLDLFFQSFSLISSFSSQVFELFSGFLKYFPG-THRQIYRNLQ 220 bCYP21A2 YLTFGN----KEDTLVHAFHDCVQDLMKTWDHWSIQILDMVPFLRFFPNPGLWRLKQAIE 230 hCYP21A2 YLTFGDKI--KDDNLMPAYYKCIQEVLKTWSHWSIQIVDVIPFLRFFPNPGLRRLKQAIE 232 hCYP17 LICFNTSYKNGDPELNVIQN---YNEGIIDNLSKDSLVDLVPWLKIFPNKTLEKLKSHVK 237 > < SRS4 G helix > < hCYP2C8 LTRSYIREKVKEHQASLDVNNPRDFIDCFLIKMEQE-----KDNQ-KSEFNIENLVGTVA 274 hCYP2C9 FMKSYILEKVKEHQESMDMNNPQDFIDCFLMKMEKE-----KHNQ-PSEFTIESLENTAV 273 rCYP2B4 EINTFIGQSVEKHRATLDPSNPRDFIDVYLLRMEKD-----KSDP-SSEFHHQNLILTVL 274 bCYP21A2 NRDHMVEKQLRRHKESMVAGQWRDMTDYMLQGVGRQ-----RVEEGPGQLLEGHVHMSVV 285 hCYP21A2 KRDHIVEMQLRQHKESLVAGQWRDMMDYMLQGVAQP-----SMEEGSGQLLEGHVHMAAV 287 hCYP17 IRNDLLNKILENYKEKFRSDSITNMLDTLMQAKMNSDNGNAGPDQDSELLSDNHILTTIG 297 I helix > J’ < hCYP2C8 DLFVAGTETTSTTLRYGLLLLLKHPEVTAKVQEEIDHVIGRHRSP---CMQDRSHMPYTD 331 hCYP2C9 DLFGAGTETTSTTLRYALLLLLKHPEVTAKVQEEIERVIGRNRSP---CMQDRSHMPYTD 330 rCYP2B4 SLFFAGTETTSTTLRYGFLLMLKYPHVTERVQKEIEQVIGSHRPP---ALDDRAKMPYTD 331 bCYP21A2 DLFIGGTETTASTLSWAVAFLLHHPEIQRRLQEELDRELGPGASCSRVTYKDRARLPLLN 345 hCYP21A2 DLLIGGTETTANTLSWAVVFLLHHPEIQQRLQEELDHELGPGASSSRVPYKDRARLPLLN 347 hCYP17 DIFGAGVETTTSVVKWTLAFLLHNPQVKKKLYEEIDQNVGFSRTP---TISDRNRLLLLE 354 K helix > β3 β4 K’ hCYP2C8 AVVHEIQRYSDLVPTGVPHAVTTDTKFRNYLIPKGTTIMALLTSVLHDDKEFPNPNIFDP 391 hCYP2C9 AVVHEVQRYIDLLPTSLPHAVTCDIKFRNYLIPKGTTILISLTSVLHDNKEFPNPEMFDP 390 rCYP2B4 AVIHEIQRLGDLIPFGVPHTVTKDTQFRGYVIPKNTEVFPVLSSALHDPRYFETPNTFNP 391 16
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 bCYP21A2 ATIAEVLRLRPVVPLALPHRTTRPSSIFGYDIPEGMVVIPNLQGAHLDETVWEQPHEFRP 405 hCYP21A2 ATIAEVLRLRPVVPLALPHRTTRPSSISGYDIPEGTVIIPNLQGAHLDETVWERPHEFWP 407 hCYP17 ATIREVLRLRPVAPMLIPHKANVDSSIGEFAVDKGTEVIINLWALHHNEKEWHQPDQFMP 414 K” β5 L’ hCYP2C8 GHFLDKNG--NFKKSDYFMPFSAGKRICAGEGLARMELFLFLTTILQNFNLKSVDDLKNL 449 hCYP2C9 HHFLDEGG--NFKKSKYFMPFSAGKRICVGEALAGMELFLFLTSILQNFNLKSLVDPKNL 448 rCYP2B4 GHFLDANG--ALKRNEGFMPFSLGKRICLGEGIARTELFLFFTTILQNFSIASPVPPEDI 449 bCYP21A2 DRFLEPG------ANPSALAFGCGARVCLGESLARLELFVVLARLLQAFTLLPPPVGALP 459 hCYP21A2 DRFLEPG------KNSRALAFGCGARVCLGEPLARLELFVVLTRLLQAFTLLPS-GDALP 460 hCYP17 ERFLNPAGTQLISPSVSYLPFGAGPRSCIGEILARQELFLIMAWLLQRFDLEVPDDGQLP 474 β6 hCYP2C8 NTTAV-TKGIVSLPPSYQICFIPVHHHH--------- 476 hCYP2C9 DTTPV-VNGFASVPPFYQLCFIPVHHHH--------- 475 rCYP2B4 DLTPR-ESGVGNVPPSYQIRFLARHHHH--------- 476 bCYP21A2 SLQPDPYCGVNLKVQPFQVRLQPRGVEAGAWESASAQ 496 hCYP21A2 SLQPLPHCSVILKMQPFQVRLQPRG--MGAHSPGQSQ 495 hCYP17 SLEGIPKVVFLIDSFKVKIKVRQAWREAQAEGST--- 508 Hình 1: So sánh trình tự liên kết amino axÝt của các loại cytochrome P450. Màu đen bôi đậm là amino axÝt giống đồng gần với CYP21A2 nhất. Chính vì vậy, nhau tuyệt đối giữa các cytochrome P450. cấu trúc mô phỏng của CYP21A2 dựa vào Màu đen bôi nhạt là amino axÝt có độ tương cấu trúc CYP2B4 để đưa ra các vùng cấu đồng thấp hơn. Các amino axÝt in đậm thuộc trúc xoắn α, gấp nếp β, vùng bảo thủ và cấu trúc xoắn α-helix. Phần gạch chân là vùng nhận biết cơ chất. cấu trúc gấp nếp β-sheet. H: người (human), Dựa vào so sánh trình tự amino axÝt như B: bò (bovine), R: thỏ (rabbit). SRS: vùng nhận trên, chúng tôi thấy CYP21 cũng có cấu trúc biết cơ chất (subtrate recognition site). như một P450 điển hình, bao gồm cấu trúc Chúng tôi biểu diễn liên kết trình tự cấu xoắn α-helix và gấp nếp β-sheet. Cụ thể, trúc amino axÝt của CYP21A2 ở người và CYP21A2 bao gồm 12 vùng xoắn α-helix bò với 3 loại protein P450 có độ tương giống như hầu hết các loại P450 đã được đồng về trình tự và sẵn có trên dữ liệu nghiên cứu trước đây. Tuy nhiên, protein PBD. Ngoài ra, đưa thêm CYP17 vào trong này chỉ gồm 2 nhóm gấp nếp β-sheet với phần so sánh trình tự liên kết amino axÝt 6 chuỗi gấp nếp thay vì 4 nhóm gấp nếp với lý do một vài thông tin về cấu trúc chức β-sheet với 10 chuỗi gấp nếp như những năng của enzym này đã được công bố từ loại P450 khác. Bên cạnh đó, chúng tôi trước đó [6]. So sánh trình tự amino axÝt cũng xác định được 6 vùng nhận biết cơ của 6 loại protein hCYP2C8, hCYP2C9, chất cùng với vùng bảo thủ bao gồm cấu hCY17, rCYP2B4, bCYP21 và hCYP21A2 trúc xoắn α sau: D, E, I, L, J và K. Việc tìm nói trên (hình 1). Mô hình của protein ra chính xác những vùng cấu trúc của CYP21 có đôi nét giống với cấu trúc của CYP21 có ý nghĩa rất quan trọng trong dự P450 khác, ®Æc biÖt CYP2B4 có độ tương đoán ảnh hưởng của đột biến với lý do 17
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 điểm đột biến xảy ra ở mỗi vùng cấu trúc B khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác Hình 2: Hình mẫu cấu trúc phân tử protein nhau lên hoạt tính của enzym. CYP21A2. Cấu trúc không gian của CYP21 ở bò có tương đồng giữa trình tự amino axÝt 2. Mô hình cấu trúc CYP21A2 ở ngƣời. lên đến 79% so với cấu trúc ở người. A. Protein gồm 12 đoạn xoắn α-helix ký hiệu Sau khi đã so sánh trình tự amino axÝt từ A đến L, dạng gấp nếp β-sheet (phần của P450 khác nhau, tiến hành phân tích sáng góc dưới bên trái). B. Sự thay đổi về mô hình không gian 3D của CYP21 với cấu trúc của amino axÝt khi xảy ra đột biến. Nhân heme nhằm ở chính giữa hình. khuôn mẫu (template) là mô hình CYP21A2 ở bò đã được Zhao vµ CS xây dựng thành Dựa theo cấu trúc bậc hai này, những công [4]. Mô hình cấu trúc cơ bản của đột biến thay đổi amino axÝt nằm ở vị trí protein này được thể hiện ở hình 2.A. codon tương đồng giữa protein của người và bò đã được tìm thấy trên gen CYP21A2. Sử dụng phần mềm spdbv 4.10, những điểm đột biến trực tiếp tạo ra bằng cách thay đổi amino axÝt mong muốn trên cấu trúc không gian 3D (hình 2B). Từ đây, những thay đổi về liên kết cấu trúc giữa amino axÝt sẽ được tổng hợp lại để ®•a ra dự đoán ban đầu về ảnh hưởng của đột biến lên hoạt tính 21-hydroxylase. Bênh cạnh đó, protein P450 đều chứa một nhân heme ở chính giữa có liên kết cộng hóa trị với cystein. Nhóm cystein này có tính bảo thủ rất cao trong P450, trong đó, Cys428 đóng vai trò liên kết với nhân heme trong CYP21A2. A Trong nghiên cứu này, tìm thấy 14 đột biến điểm thay đổi amino axÝt từ những công bố trước đây được đưa vào nghiên cứu. Trong đó, đột biến G291S, Q481P, P482S, T295N và L167P tìm thấy ở bệnh nhân ở thể bệnh nặng, có biểu hiện mất muối [7]. Nguyên nhân là G291 và T295 nằm trên xoắn I-helix thuộc vùng SRS4, còn P167 nằm ở E-helix, đều nằm trong vùng bảo thủ của CYP21 nên rất dễ ảnh hưởng đến cấu trúc và làm giảm hoặc mất hoạt tính enzym. Trong khi Q481P và P482S có cấu trúc liên kết cầu nối hydro thay đổi hoàn toàn so với bình thường, có thể gây ảnh 18
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 hưởng lớn lên hoạt tính 21-hydroxylase. đột biến dựa trên cấu trúc 3D của bệnh thể bệnh nam hóa, đột biến I172N, P463L TSTTBS. được ghi nhận [8]. I172 nằm trên E-helix TÀI LIỆU THAM KHẢO thuộc vùng bảo thủ của P450, còn P463 nằm trong vùng nhận biết cơ chất (SRS6) 1. Merke. DP, Bornstein SR. Congenital adrenal nên cũng phù hợp với kiểu hình của bệnh hyperplasia. Lancet. 2005, 365, pp.2125-2136. nhân. Ở dạng bệnh nhẹ thể không cổ điển, 2. Podust. LM, Poulos. TL, Waterman. MR. P453S, R483Q và R224Q là ba đột biến Crystal structure of cytochrome P450 14alpha - gây kiểu hình này [9]. Điều này được lý giải sterol demethylase (CYP51) from Mycobacterium tuberculosis in complex with azole inhibitors. là do cả 2 đột biến P453S, R483Q đều Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98, pp.3068-3073. không nằm trên bất kỳ vùng cấu trúc nào 3. Belkina. NV, Lisurek. M, Ivanov. AS, của CYP21A2, còn R224Q nằm trên G-helix Bernhardt. R. Modelling of three-dimensional lại cách xa trung tâm hoạt động nên chúng structures of cytochromes P450 11B1 and 11B2. chỉ có thể gây ảnh hưởng nhỏ đến hoạt tính J Inorg Biochem. 2001, 87, pp.197-207. enzym, gây ra thể bệnh nhẹ. Ngoài ra, trong 4. Zhao. B, Lei. L, Kagawa. N, Sundaramoorth.y số những đột biến đã thống kê, 3 đột biến M, Banerjee. S. Three-dimensional structure of chưa liên kết với kiểu hình của bệnh nhân, steroid 21-hydroxylase (cytochrome P450 21A2) đó là G291R, P459H và K121Q [10]. Dựa with two substrates reveals locations of disease- vào cấu trúc không gian của CYP21A2, associated variants. J Biol Chem. 2012, 287, chúng tôi đưa ra những dự đoán về kiểu pp.10613-10622. hình và mức độ ảnh hưởng của ba đột biến 5. Scott. EE, White. MA, He. YA, Johnson. này. Đầu tiên, K121 nằm trên C-helix, gần EF, Stout. C. Structure of mammalian cytochrome với nhân heme nên gây kiểu hình bệnh P450 2B4 complexed with 4-(4-chlorophenyl) nặng là mất muối và làm suy giảm đáng kể imidazole at 1.9-A resolution: insight into the range of P450 conformations and the coordination of hoạt tính 21-hydroxylase. Đối với đột biến redox partner binding. J Biol Chem. 2004, 279, thứ hai, P459 không nằm trên bất cứ vùng pp.27294-27301. cấu trúc nào nên nó chỉ gây thể bệnh không 6. Auchus. RJ, Miller. WL. Molecular modeling cổ điển và ảnh hưởng ít đến hoạt tính of human P450c17 (17alpha-hydroxylase/17,20- enzym. Cuối cùng, G291 nằm trên I-helix, lyase): insights into reaction mechanisms and nên giống như T295N, sẽ làm giảm nhiều effects of mutations. Mol Endocrinol. 1999, 13, hoạt tính enzym gây thể bệnh nặng là mất pp.1169-1182. muối hoặc nam hóa. 7. Tardy. V, Menassa. R, Sulmont. V, KẾT LUẬN Lienhardt-Roussie. A, Lecointre. C. Phenotype- genotype correlations of 13 rare CYP21A2 Chúng tôi đã mô phỏng được cấu trúc mutations detected in 46 patients affected with CYP21A dựa vào cấu trúc của CYP2C8 ở 21-hydroxylase deficiency and in one carrier. J người, CYP2C9 ở người, CYP2B4 ở thỏ, Clin Endocrinol Metab. 2010, 95, pp.1288-1300. CYP21 ở bò và CYP17 ở người. Bước đầu 8. Krone. N, Riepe. FG, Partsch. CJ, Vorhoff. đã phân tích được 14 đột biến điểm thay W, Bramswig. J. Three novel point mutations of đổi amino axÝt trên CYP21 liên quan tới the CYP21 gene detected in classical forms of congenital adrenal hyperplasia due to 21- bệnh TSTTBS. Các nghiên cứu này nhằm hydroxylase deficiency. Exp Clin Endocrinol hiểu sâu hơn về cấu trúc của CYP21A2 ở Diabetes. 2006, 114, pp.111-117. người, từ đó đưa ra hướng phân tích các 19
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 9. Concolino. P, Vendittelli. F, Mello. E, 10. Riepe. FG, Hiort. O, Grotzinger. J, Sippell. Minucci. A, Carrozza. C. Functional analysis of WG, Krone. N. Functional and structural consequences two rare CYP21A2 mutations detected in Italian of a novel point mutation in the CYP21A2 gene patients with a mildest form of congenital causing congenital adrenal hyperplasia: potential adrenal hyperplasia. Clin Endocrinol (Oxf). 2009, relevance of helix C for P450 oxidoreductase- 71, pp.470-476. 21-hydroxylase interaction. J Clin Endocrinol Metab. 2008, 93, pp.2891-2895. Ngày nhận bài: 30/10/2012 Ngày giao phản biện: 15/11/2012 Ngày giao bản thảo in: 6/12/2012 20
- TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ CHUYÊN ĐỀ KC.10 NĂM 2012 21