Sản phẩm của gen APC là một protein APC gồm 2.843 acid amin, với khối lƣợng phân tử 312 kDa, gồm nhiều vùng (domains) liên kết với các protein khác nhƣ các protein β-catenin, Axin, CtBP, Asefs, IQGAP1, EB1 và các vi ống (microtubules), thực hiện nhiều chức năng khác nhau, nhằm ức chế khối u (Hình 1.3).
Hình 1.3. Cấu trúc của protein APC và các vùng chức năng. (Fearhead và cs 2001 [49])
Vùng chuỗi ngắn: từ codon 1 đến 57. Vùng Amadillo: từ codon 453 đến 767.
Vùng lặp lại 15 acid amin: từ codon 1020 đến codon 1170. Vùng lặp lại 20 acid amin: từ codon 1265 đến codon 2035. Vùng gắn Axin: vùng đánh dấu sao.
Vùng cơ bản: từ codon 2200 đến codon 2400.
Vùng chuỗi ngắn Vùng Armadillo Vùng lặp lại 15 a.a Vùng lặp lại 20 a.a Vùng cơ bản Vùng gắn EB1 Vùng gắn đĩa lớn của ngƣời Số Codon
Vùng gắn EB1: từ codon 2559 đến codon 2771.
Vùng gắn đĩa lớn của ngƣời (Human disk large binding site): từ codon 2771 đến codon 2843.
Protein APC gồm 6 vùng chức năng chính là: vùng Armadillo, vùng lặp lại 15 acid amin, vùng lặp lại 20 acid amin, vùng cơ bản, vùng gắn EB1 và vùng gắn axin.
1.3.2.1. Vùng Armadillo: là vị trí gắn của β-catenin, GSK3β và axin, sự gắn này có tác dụng kích thích sự phosphoryl hóa và sự thoái hóa của β-catein, giải phóng β-catenin khỏi nhân tế bào, giữ cho β-catein không tƣơng tác với TCF, kiểm soát sự phân bố của β-catenin giữa nhân tế bào/ bào tƣơng tế bào và màng bào tƣơng, làm tăng mức độ E-cadherin ở màng bào tƣơng và hoạt hóa Asef1, Asef2 và Cdc42, kìm hãm sự sao chép theo con đƣờng Wnt kinh điển, kích thích sự bám dính và sự di cƣ của tế bào [25], [49].
1.3.2.2. Vùng lặp lại 15 acid amin: có cấu trúc tƣơng tự vùng Armadillo. Ngoài ra, vùng này còn là vị trí gắn CtBP, tạo nên phức hợp kìm hãm sự sao chép theo con đƣờng Wnt kinh điển, kích thích sự bám dính của tế bào [25], [49].
1.3.2.3. Vùng lặp lại 20 acid amin: có cấu trúc tƣơng tự vùng Armadillo, kích thích sự bám dính của tế bào [49].
1.3.2.4. Vùng cơ bản: vùng cơ bản ở protein APC là vị trí gắn của các vi ống. Sự gắn của các vi ống vào protein APC có tác dụng điều hòa các chức năng của tâm động là nơi các sợi thoi đính vào trong quá trình phân chia tế bào để phân ly thể nhiễm sắc thể [25].
1.3.2.5. Vùng gắn EB1: việc gắn EB1 vào protein APC tạo điều kiện dễ dàng cho hoạt động của Rho và mDia, làm ổn định và polymer hóa các vi ống, giúp cho việc phân chia nhiễm sắc thể chính xác [25].
1.3.2.6. Vùng gắn Axin: Axin gắn với APC giữa các vị trí chứa 20 acid amin lặp đi lặp lại thứ ba và thứ tƣ, thứ tƣ và thứ năm và sau đoạn thứ bảy. Axin cùng với β-catenin đã gắn vào protein APC tạo thành một phức hợp có tác
dụng ức chế sự sao chép của β-catenin/TCF, điều này hoạt hóa Myc và cyclin D1, có tác dụng kiểm soát sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào [49]).
Động vật có vú và ruồi giấm đều mang hai gen APC: động vật có vú mang hai gen APC và APC2 và ruồi giấm mang hai gen dAPC1 và dAPC2/E- APC [31]. Protein APC ở ngƣời có 2.843 gốc acid amin trong khi protein APC2 chỉ chứa 2303 acid amin (Hình 1.5). Các protein dAPC1 và dAPC2 tƣơng ứng ở ruồi giấm có 2.416 và 1.067 acid amin. Ở các động vật có vú, gen APC đƣợc biểu hiện ở phần lớn các mô bào thai và ở các tế bào biểu mô trƣởng thành, trong khi đó gen APC2 đƣợc biểu hiện ở mức độ cao trong não. Mặc dù các vai trò của APC2 trong bệnh sinh khối u và hằng định nội môi hãy còn chƣa đƣợc biết một cách rõ ràng nhƣng APC2 không đủ khả năng bù cho sự mất hoạt tính ức chế khối u của gen APC, nên sự mất gen APC trong ruột sẽ kích thích sự tăng sinh của tế bào và sự hình thành polyp [63]. Ở ruồi giấm, gen dAPC1 đƣợc biểu hiện mạnh ở hệ thống thần kinh trung ƣơng và ở tế bào dòng mầm, trong khi dAPC2 đƣợc thể hiện một cách rộng rãi ở nhiều mô. Khi dAPC2 bị đột biến, dAPC1 xuất hiện để bù đắp cho sự thiếu hụt
dAPC2 trong sự điều hòa tín hiệu Wnt ở nhiều mô.