กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน

หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน ( เบตาโกลบิน , β-โกลบิน , ฮีโมโกลบินเบตา , ฮีโม โกลบินเบตา ) เป็น โปรตีน โกลบิน ที่เข้ารหัสโดย ยีน HBB ซึ่งร่วมกับอัลฟาโกลบิน ( HBA ) ประกอบเป็น...

หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน

เอชบีบี
โครงสร้างที่มีอยู่
พีดีบีการค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่นHBB , CD113t-C, เบต้าโกลบิน, หน่วยย่อยเบต้าของฮีโมโกลบิน, ECYT6
รหัสภายนอกโอมิม : 141900 ; เอ็มจีไอ : 5474850 ; โฮโมโลยีน : 68066 ; GeneCards : HBB ; OMA : HBB - ออร์โธโลจี
ออร์โธล็อก
สายพันธุ์มนุษย์หนู
เอนเทรซ
วงดนตรี
ยูนิโปรท
RefSeq (mRNA)

NM_000518

NM_008220

RefSeq (โปรตีน)

NP_000509

NP_032246 NP_001188320 NP_001265090

สถานที่ตั้ง (UCSC)Chr 11: 5.23 – 5.23 MbChr 7: 103.46 – 103.46 Mb
การค้นหาใน PubMed[ 3 ][ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ดู/แก้ไขเมาส์
ในมนุษย์ ยีน HBB ตั้งอยู่บนโครโมโซม 11ที่ตำแหน่ง p15.5

หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน ( เบตาโกลบิน , β-โกลบิน , ฮีโมโกลบินเบตา , ฮีโม โกลบินเบตา ) เป็นโปรตีนโกลบิน ที่เข้ารหัสโดย ยีน HBBซึ่งร่วมกับอัลฟาโกลบิน ( HBA ) ประกอบเป็น ฮีโมโกลบินชนิดที่พบได้บ่อยที่สุดในมนุษย์ผู้ใหญ่ คือฮีโมโกลบินเอ (HbA) [ 5 ]มีความยาว 147 กรดอะมิโน และมีน้ำหนักโมเลกุล 15,867 ดาลตัน HbA ของมนุษย์ผู้ใหญ่ปกติเป็นเฮเทอโรเตตราเมอร์ที่ประกอบด้วยสายอัลฟา 2 สายและสายเบตา 2 สาย

β-globin ถูกเข้ารหัสโดย ยีน HBBบนโครโมโซม 11 ของมนุษย์การกลายพันธุ์ในยีนนี้ทำให้เกิดโปรตีนหลายรูปแบบ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่นโรคโลหิตจางชนิดเคียวและธาลัสซีเมียเบต้ารวมถึงลักษณะที่เป็นประโยชน์ เช่นความต้านทานทางพันธุกรรมต่อมาลาเรีย [ 6 ] [ 7 ] มีการค้นพบการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคอย่างน้อย 50 ชนิดในยีนนี้[ 8 ]

ตำแหน่งยีน

เบต้า-โกลบินผลิตโดยยีนHBBซึ่งตั้งอยู่ในโลคัสยีนหลายตัวของโลคัสเบต้า-โกลบินบนโครโมโซม 11โดยเฉพาะที่ตำแหน่งแขนสั้น 15.4 การแสดงออกของเบต้า-โกลบินและโกลบินที่อยู่ใกล้เคียงในโลคัสเบต้า-โกลบินถูกควบคุมโดยบริเวณควบคุมโลคัส เดี่ยว (LCR) ซึ่งเป็นองค์ประกอบควบคุมที่สำคัญที่สุดในโลคัสที่อยู่เหนือยีนโกลบิน[ 9 ]อัลลีลปกติมีความยาว 1600 คู่เบส (bp) และประกอบด้วยเอ็กซอน สาม ส่วน ลำดับของยีนในกลุ่มเบต้า-โกลบินคือ 5' - เอปซิลอนแกมมา-จีแกมมา-เอเดลต้า – เบต้า - 3' [ 5 ]

ปฏิสัมพันธ์

เบต้า-โกลบินทำปฏิกิริยากับอัลฟา-โกลบินเพื่อสร้างฮีโมโกลบินเอ ซึ่งเป็นฮีโมโกลบินหลักในมนุษย์ผู้ใหญ่[ 10 ] [ 11 ]ปฏิกิริยานี้มีสองขั้นตอน ขั้นตอนแรก โมเลกุลเบต้า-โกลบินหนึ่งโมเลกุลและโมเลกุลอัลฟา-โกลบินหนึ่งโมเลกุลรวมกันโดยแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตเพื่อสร้างไดเมอร์ [ 12 ] ขั้น ตอนที่สอง ไดเมอร์สองตัวรวมกันเพื่อสร้าง เตตระเมอร์สี่สายและนี่กลายเป็นฮีโมโกลบินที่ใช้งานได้[ 13 ]

ความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง

เบต้าธาลัสซีเมีย

โรคธาลัสซีเมียเบต้าเป็นโรคทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนเบต้าโกลบินบนโครโมโซม 11 หนึ่งอัลลีล (ธาลัสซีเมียเบต้าชนิดไม่รุนแรง) หรือทั้งสองอัลลีล (ธาลัสซีเมียเบต้าชนิดรุนแรง) อัลลีลที่กลายพันธุ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม คือ β0 ซึ่งไม่สร้างโปรตีนเบต้าโกลบินที่ใช้งานได้ และ β+ ซึ่งสร้างโปรตีนเบต้าโกลบินปกติได้ในปริมาณเล็กน้อย โรคธาลัสซีเมียเบต้าชนิดไม่รุนแรงเกิดขึ้นเมื่อบุคคลได้รับมรดกอัลลีลเบต้าปกติหนึ่งอัลลีลและอัลลีลเบต้าที่ผิดปกติหนึ่งอัลลีล (β0 หรือ β+) โรคนี้ทำให้เกิดภาวะโลหิตจางชนิดเม็ดเลือดแดงขนาดเล็กที่ไม่รุนแรง ซึ่งมักไม่มีอาการ หรืออาจทำให้รู้สึกอ่อนเพลียและ/หรือผิวซีด โรคธาลัสซีเมียเบต้าชนิดรุนแรงเกิดขึ้นเมื่อบุคคลได้รับมรดกอัลลีลที่ผิดปกติสองอัลลีล ซึ่งอาจเป็น β+ สองอัลลีล β0 สองอัลลีล หรืออย่างละหนึ่งอัลลีล โรคธาลัสซีเมียเบต้าชนิดรุนแรงเป็นภาวะทางการแพทย์ที่รุนแรง ภาวะโลหิตจางรุนแรงเริ่มปรากฏให้เห็นตั้งแต่อายุ 6 เดือน หากไม่ได้รับการรักษาทางการแพทย์ มักจะเสียชีวิตก่อนอายุ 12 ปี[ 14 ]โรคธาลัสซีเมียเบต้าชนิดรุนแรงสามารถรักษาได้ด้วยการถ่ายเลือด ตลอดชีวิต หรือการปลูกถ่ายไขกระดูก[ 15 ] [ 16 ]

โรคโลหิตจางชนิดเคียว

มีการค้นพบ HBBที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติมากกว่าหนึ่งพันชนิด ชนิดที่พบมากที่สุดคือ HbS ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคโลหิตจางชนิดเคียว HbS เกิดจากการกลายพันธุ์แบบจุดในHBBโดยที่รหัสพันธุกรรม GAG ถูกแทนที่ด้วย GTG ส่งผลให้กรดอะมิโนที่ชอบน้ำอย่างกรดกลูตามิก ถูกแทนที่ ด้วยกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำอย่างวาลีนในตำแหน่งที่เจ็ด (β6Glu→Val) การแทนที่นี้สร้างจุดที่ไม่ชอบน้ำที่ด้านนอกของโปรตีน ซึ่งจะเกาะติดกับบริเวณที่ไม่ชอบน้ำของสายเบต้าของโมเลกุลฮีโมโกลบินที่อยู่ติดกัน ส่งผลให้โมเลกุล HbS จับตัวกันเป็นเส้นใยแข็ง ทำให้เม็ดเลือดแดง ทั้งหมด "เป็นรูปเคียว" ใน ภาวะ โฮโมไซกัส ( HbS/HbS ) [ 17 ]อัลลีลโฮโมไซกัสกลายเป็นปัจจัยทางพันธุกรรมที่อันตรายที่สุดอย่างหนึ่ง[ 18 ]ในขณะที่ผู้ที่มีเฮเทอโรไซกัสสำหรับอัลลีลกลายพันธุ์ ( HbS/HbA ) จะต้านทานต่อมาลาเรียและเกิดอาการโลหิตจางเพียงเล็กน้อย[ 19 ]

ฮีโมโกลบินซี

โรคโลหิตจางชนิดเคียวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับฮีโมโกลบินกลายพันธุ์อีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าฮีโมโกลบินซี (HbC) เนื่องจากสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมร่วมกันได้[ 20 ]การกลายพันธุ์ของ HbC เกิดขึ้นในตำแหน่งเดียวกันกับ HbS แต่กรดกลูตามิกถูกแทนที่ด้วยไลซีน (β6Glu→Lys) การกลายพันธุ์นี้พบได้บ่อยเป็นพิเศษในประชากรแอฟริกาตะวันตก HbC ให้การป้องกันเกือบสมบูรณ์ต่อเชื้อPlasmodium falciparumในบุคคลที่เป็นโฮโมไซกัส (CC) และการป้องกันระดับปานกลางในบุคคลที่เป็นเฮเทโรไซกัส (AC) [ 21 ]ซึ่งบ่งชี้ว่า HbC มีอิทธิพลมากกว่า HbS และคาดว่าจะเข้ามาแทนที่ HbS ในภูมิภาคที่มีโรคมาลาเรียระบาด[ 22 ]

ฮีโมโกลบินอี

การกลายพันธุ์แบบจุดอีกจุดหนึ่งใน HBB ซึ่งกรดกลูตามิกถูกแทนที่ด้วยไลซีนที่ตำแหน่ง 26 (β26Glu→Lys) ทำให้เกิดฮีโมโกลบิน E (HbE) [ 23 ] HbE มีการเชื่อมโยงระหว่าง α- และ β-globin ที่ไม่เสถียรมาก แม้ว่าโปรตีนที่ไม่เสถียรนี้จะมีผลกระทบเล็กน้อย แต่เมื่อถ่ายทอดทางพันธุกรรมร่วมกับลักษณะ HbS และธาลัสซีเมีย มันจะกลายเป็น β-thalassemia ที่เป็นอันตรายถึงชีวิต การกลายพันธุ์นี้เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นผลมาจากแรงกดดันในการคัดเลือกเพื่อต่อต้านโรคมาลาเรียฟัลซิปารัมที่รุนแรง เนื่องจากอัลลีลเฮเทอโรไซกัสป้องกันการเกิดโรคมาลาเรีย[ 24 ]

วิวัฒนาการของมนุษย์

โรคมาลาเรียที่เกิดจากเชื้อPlasmodium falciparumเป็นปัจจัยคัดเลือกที่สำคัญในวิวัฒนาการของมนุษย์[ 7 ] [ 25 ]เชื้อนี้มีอิทธิพลต่อการกลายพันธุ์ในHBB ในระดับต่างๆ ส่งผลให้มี HBB หลายรูปแบบ การกลายพันธุ์บางอย่างไม่ได้ทำให้เสียชีวิตโดยตรง แต่กลับทำให้เกิดความต้านทานต่อมาลาเรีย โดยเฉพาะในบางส่วนของโลกที่โรคมาลาเรียระบาด[ 26 ] [ 27 ] ตัวอย่างเช่น มีหลักฐานว่าการกลายพันธุ์ของเซลล์เคียว ซึ่งพบได้ทั่วไปในคนเชื้อสายแอฟริกัน ทำให้เกิดความต้านทานต่อมาลาเรียรุนแรงได้ในระดับหนึ่ง[ 28 ]ดังนั้น การกลายพันธุ์ของ HBB จึงเป็นแหล่งของการคัดเลือกเชิงบวกในภูมิภาคเหล่านี้ และมีความสำคัญต่อการอยู่รอดในระยะยาว[ 6 ] [ 29 ]เครื่องหมายการคัดเลือกดังกล่าวมีความสำคัญต่อการติดตามบรรพบุรุษและการกระจายตัวของมนุษย์จากแอฟริกา[ 30 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Higgs DR, Vickers MA, Wilkie AO, Pretorius IM, Jarman AP, Weatherall DJ (เมษายน 1989). "การทบทวนพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลของกลุ่มยีนอัลฟา-โกลบินของมนุษย์" . Blood . 73 (5): 1081– 1104. doi : 10.1182/blood.V73.5.1081.1081 . PMID  2649166 .
  • Giardina B, Messana I, Scatena R, Castagnola M (1995). "หน้าที่หลายประการของฮีโมโกลบิน". บทวิจารณ์เชิงวิเคราะห์ในชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล 30 ( 3): 165– 196. doi : 10.3109/10409239509085142 . PMID  7555018 .
  • Salzano AM, Carbone V, Pagano L, Buffardi S, De RC, Pucci P (กุมภาพันธ์ 2545). "Hb Vila Real [beta36(C2)Pro-->His] ในอิตาลี: ลักษณะเฉพาะของการแทนที่กรดอะมิโนและการกลายพันธุ์ของ DNA" Hemoglobin . 26 (1): 21– 31. doi : 10.1081/HEM-120002937 . PMID  11939509 . S2CID  40757080 .
  • Frischknecht H, Dutly F (มีนาคม 2550). "การทำซ้ำ/แทรก 65 bp ในเอ็กซอน II ของยีนเบต้าโกลบินทำให้เกิดเบต้า0-ธาลัสซีเมีย" . Haematologica . 92 (3): 423– 424. doi : 10.3324/haematol.10785 . PMID  17339197 .
  • ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : P68871 (หน่วยย่อยเบต้าของฮีโมโกลบินมนุษย์) ที่PDBe- KB
  • ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : P02088 (หน่วยย่อยเบต้า-1 ของฮีโมโกลบินในหนู) ที่PDBe- KB
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hemoglobin_subunit_beta&oldid=1321653092 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน

หน่วยย่อยเบตาของฮีโมโกลบิน ( เบตาโกลบิน , β-โกลบิน , ฮีโมโกลบินเบตา , ฮีโม โกลบินเบตา ) เป็น โปรตีน โกลบิน ที่เข้ารหัสโดย ยีน HBB ซึ่งร่วมกับอัลฟาโกลบิน ( HBA ) ประกอบเป็น...

ตำแหน่งยีน

เบต้า-โกลบินผลิตโดยยีน HBB ซึ่งตั้งอยู่ในโลคัสยีนหลายตัวของ โลคัสเบต้า-โกลบิน บน โครโมโซม 11 โดยเฉพาะที่ตำแหน่งแขนสั้น 15.

ปฏิสัมพันธ์

เบต้า-โกลบิน ทำปฏิกิริยา กับ อัลฟา-โกลบิน เพื่อสร้างฮีโมโกลบินเอ ซึ่งเป็นฮีโมโกลบินหลักในมนุษย์ผู้ใหญ่ [ 10 ] [ 11 ] ปฏิกิริยานี้มีสองขั้นตอน ขั้นตอนแรก โมเลกุลเบต้า-โกลบินหนึ่งโมเลกุลและโมเลกุลอัลฟา-โกลบินหนึ่งโมเลกุลรวมกันโดยแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตเพื่อสร้าง...

เบต้าธาลัสซีเมีย

โรคธาลัสซีเมียเบต้า เป็นโรคทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนเบต้าโกลบินบนโครโมโซม 11 หนึ่งอัลลีล (ธาลัสซีเมียเบต้าชนิดไม่รุนแรง) หรือทั้งสองอัลลีล (ธาลัสซีเมียเบต้าชนิดรุนแรง) อัลลีลที่กลายพันธุ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม คือ β0...