小热休克蛋白家族研究进展

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1、小热休克蛋白家族研究进展概述小热休克蛋白家族简介分类结构特性功能小热休克家族成员简介HspB1-HspB10临床研究及进展缺血再灌注损伤肿瘤神经系统疾病展望小热休克蛋白家族研究进展热休克蛋白家族生物细胞在高温环境下所表现的以基因表达变化为特征的反应称热休克反应（heatshockresponse,HSR）所产生的一组蛋白质叫热休克蛋白（heatshockproteins,HSP）除了热休克外，许多其它理化及生物刺激都可诱导HSP的产生氨基酸类药物重金属能量代谢抑制物渗透压热休克因子热休克元件热休克蛋白的

2、功能帮助新合成蛋白质的折叠，防止其互相聚集帮助蛋白质的细胞内移位帮助变性蛋白质的复性通过泛素-蛋白酶体通路清除严重受损的蛋白质小热休克蛋白家族热休克蛋白家族（HSP）中低分子量蛋白亚家族分子量12～43KDa作为重要的分子伴侣参与细胞骨架稳定、细胞迁移、调节细胞的生长与分化，与多种疾病的发生，发展关系密切目前已发现并证实的哺乳动物小热休克蛋白HSPB1-B10HspBAlternativeNameGeneLocusAminoAcidResiduesMolecularWeight(KDa)HspB1Hsp

3、277p12.319922-23HspB2MKBP11q22–q2318220HspB3HspL275q11.215017HspB4αA-crystallin/CRYAA1q22.3170-18020HspB5αB-crystallin/CRYAB11q22.3–q23.117520HspB6Hsp2019q13.1315717HspB7cvHsp1p36.2–p34.317018-19HspB8Hsp22/E2IG112q24.23190-20021-22HspB9─17q21.216017-18Hs

4、pB10ODF18q2225028-29小热休克蛋白亚家族Ⅰ类亚家族成员呈现泛素化表(ubiquitousexpression)无组织特异性包括HspB1,HspB5,HspB6,HspB8Ⅱ类亚家族成员肌原性组织（Ⅱm）睾丸组织（Ⅱt）眼晶状体（Ⅱe）Ⅱm:HspB2,HspB3,HspB7Ⅱt:HspB9，HspB10Ⅱe:HspB4小热休克蛋白亚家族小热休克蛋白特点低分子量蛋白质具有保守的中央“晶体蛋白结构域”形成大的低聚复合物与变性蛋白质形成大的具有特点的复合物具有非ATP依赖的分子伴侣活性晶体

5、蛋白结构域α-晶状体蛋白结构域调节低聚反应伴侣活性小的低聚体复合物蛋白质四级结构稳定性sHSP-底物复合物可溶性亚单位与低聚复合物NatureStructuralBiology2001;8,1025-1030非ATP依赖的分子伴侣活性蛋白酶体降解途径亚单位/亚单位交换四聚体为结合底物的活性单位不同的小热休克蛋白之间可以交换亚单位相似的四级结构相似的亚单位位置CRYAA/CRYAB/HSPB1/B2/B6/B8与底物之间的作用不同底物可结合于同一低聚物亚单位与底物结合稳定底物结合的亚单位在不同小热休克蛋白

6、之间可以互换亚单位不会自发释放结合的底物与ATP水平有关分子伴侣活性ThreecoupledequilibriaequilibriumbindingbetweenthesHspandthesubstratenon-nativestatessHspoligomericequilibriumsubstratefoldingequilibriumHuetal,CurrNeurovascRes2008;Vol.5(2):143-52影响分子伴侣活性的因素PH值温度结构/结合位点亚单位的活性低聚复合物的稳定性目标

7、蛋白质的分子量磷酸化疏水结构域家族成员-HspB1/Hsp27第一个在哺乳动物中被证实存在于众多组织中热诱导表达磷酸化是其活性形式(IL-2,TNF-α,GF)磷酸化位点：Ser-15,78,82p38MAPK及p38MAPK激活的蛋白激酶、蛋白激酶C(PKC)参与调节细胞的生长与分化影响细胞骨架稳定及肌肉收缩（肌动蛋白结合蛋白）抗凋亡与细胞耐热性及抗药性的形成有关与多种肿瘤密切相关：肝癌、乳腺癌、恶性纤维组织细胞瘤、黑色素瘤等与神经系统疾病相关家族成员-HspB1/Hsp27家族成员-HspB2/MK

8、BP强直性肌营养不良蛋白激酶结合蛋白(Myotonicdystrophyproteinkinasebindingprotein，MKBP)存在于心肌，骨骼肌与HspB5基因串联排列在人类的第11号染色体上,由共同的启动子来启始基因的转录无明显磷酸化热诱导不影响表达家族成员-HspB2/MKBP对骨骼肌、心肌细胞的发育是必需的热休克后在细胞内重新分布,作用于细胞骨架结构在强直性肌营养不良患者骨骼肌细胞中表达上调家族成员-HspB3/HSPL2