GCH1 Geni Nedir?

İçindekiler

GCH1 Geni: GTP Siklohidrolaz 1

Normal İşlevi

GCH1 geni siklohidrolaz 1 yapmak için komut sağlar. Bu enzim tetrahidrobiopterin (BH4) molekülünün üretiminin üç adımdan ilkiyle ilgilidir. Bu süreçteki 2. ve 3. adımların yürütülmesine ise diğer enzimler yardım ederler.

Tetrahidrobiopterin vücuttaki çeşitli protein yapı taşlarının işlenmesinde kritik bir rol oynar. Örneğin, tetrahidrobiopterin fenilalanin hidroksilaz ile fenilanin aminoasidini başka bir aminoasit olan tirozine dönüştürmek için çalışır.

Tetrahidrobiopterin ayrıca sinir hücreleri ile beyin arasındaki sinyalleri ileten nörotransmitterler olarak adlandırılan kimyasalları üreten reaksiyonlarla da ilgilidir. Özellikle, tetrahidrobiopterin 2 nörotransmitterler ile ilgilidir. Bunlar dopamin ve serotonindir. Onların çokça işlevi arasında, dopamin düzgün fiziksel hareketler üretmek için sinyalleri beyine iletir ve serotonin ruh halini, duyguları, uykuyu ve iştahı düzenler. Tetrahidrobiopterin kofaktör olarak bilinir bunun nedeni ise enzimlerin kimyasal reaksiyonları yerine getirmesine yardım etmesidir.

Genetik Değişikliler İle İlgili Sağlık Koşulları

Dopa Yanıtlı Distoni

GCH1 genindeki 140’dan fazla mutasyonun dopa yanıtlı distoniye sebep olduğu bulunmuştur. Bu hastalık,istemsiz kas kasılmaları (distoni) , titreme, diğer kontrolsüz hareketler ile nitelendirilmiştir ve genellikle L-Dopa adı verilen bir ilaçla tedaviye yanıt verir. Her hücrede GCH1 geninin bir kopyası mutasyon geçirdiğinde dopa yanıtlı distoni ortaya çıkar. Bu hastalığa sebebiyet veren çoğu GCH1 geni mutasyonları GTP siklohidrolaz 1 enzimindeki tek bir aminoasidi değiştirir. Araştırmacılar, anormal enzimin mutasyon geçirmeyen genin kopyası tarafından üretilen GTP siklohidrolaz 1’in normal versiyonuna engel olabileceğine inanıyor. Bunun sonucu olarak, etkilenen bireylerde çalışan enzim miktarı yüzde 80 veya yüzde 80’den daha fazla azaltılır. GTP siklohidrolaz 1 enzimindeki işlevsel azaltma az sayıda dopamin ve serotonin üretilmesine sebep olur ve bu da hareket problemleri ve dopa yanıtlı distoninin diğer karakteristik özeliklerine yol açar.

Tetrahidrobiopterin Eksikliği

GCH1 geninde tetrahidrobiopterin eksikliğine sebep olan en az 7 mutasyon bulunmuştur. Bu duruma GCH1 geni mutasyonları sebep olduğu zaman GTP siklohidrolaz 1 (GTPCH1) eksikliği olarak bilinir. GTPCH1 eksikliği tetrahidrobiopterin eksikliği görülen tüm vakaların yüzde 4’ünü oluşturur.

Her hücredeki GCH1 geninin iki kopyası mutasyona uğradığında GTPH1 eksikliği ortaya çıkar. Bu durumdan sorumlu mutasyonların çoğu GTP siklohidrolaz 1’deki tek bir aminoasidi değiştirir. Bu mutasyonlar enzim aktivitesini azaltır ya da ortadan kaldırır. Yetersiz GTP siklohidrolaz 1 olduğu zaman, az veya hiç tetrahidrobiopterin üretilir. Sonuç olarak, bu kofaktör fenilalaninin tirozine dönüşümü gibi kimyasal reaksiyonlara katılmaya uygun değildir. Eğer fenilalanin tirozine dönüştürülemez ise, o kanda ve diğer dokularda toksik seviyede gelişebilir. Beyindeki sinir hücreleri özellikle fenilalanin seviyelerine hassastır. Bu maddenin aşırı miktarı beyine zarar verebilir.

Ayrıca, GTP siklohidrolaz 1 aktivitesindeki bir azalma beyindeki belirli nörotransmitterlerin üretiminin bozulmasına yol açar. Çünkü nörotransmitterler normal beyin işlevi için gereklidir, bu kimyasallardaki seviye değişiklikleri GTPCH1 eksikliği görülen bireylerde katkıda bulunur.

Tetrahidrobiopterin eksikliği dopa yanıtlı distoniden daha şiddetlidir. Çünkü her iki GCH1 geni kopyası mutasyona uğramıştır, bu da genin sadece bir kopyasının mutasyona uğramasından olan dopa yanıtlı distoniye göre daha ciddi bir enzim eksikliğine sebep olur.