生物大分子结构与功能

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1、热激蛋白：具有各种功能的分子M.DhrubaSINGH1,RenuYADAV1,K.P.ARUNKUMAR2，GeoffreyW.PITTMAN2摘要：热激蛋白（Hsps）或分子伴侣，是目前在所有研究的生物体中高度保守的蛋白家族。当细胞应激时，热激蛋白的细胞内浓度普遍增加数倍。热激蛋白通过ATP-驱动引起构象的变化，稳定未折叠的蛋白质或将其展开以做跨膜运输或标记降解。根据Hsps分子量和功能特性，大致可分为几个家族。过去几十年的广泛研究表明，热激蛋白在正常细胞稳态和应激反应中发挥非常重要的作用。据报告表明，热激蛋白与许多的底物相互作用，并参与许多

2、生物学功能，如细胞通信，免疫反应，蛋白质运输，细胞凋亡，细胞周期调控，配子发育和老化。该文献主要综述各种热激蛋白的简要概况，并总结它们在不同生物学活动中的参与活动。关键词：热激蛋白，分子伴侣，伴侣蛋白，热激蛋白100，热激蛋白90，热激蛋白70，热激蛋白60引言虽然人类长期研究对自己和其他生物应力/热的影响，但热激反应的研究是在1962年，人们偶然发现了果蝇的一套新的唾液腺染色体开始的，果蝇食心虫ii（Ritossa，1962）。这种观察最终带来了热激蛋白（Hsps）发现，在真核基生物基因中其基因是第一个被克隆的（保利等，1992）。本文献探讨的

3、目的是简要概述各种热激蛋白尤其是Hsp60。人们最初认为热激蛋白（HsplocatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcames）是在应力过程中通过结合受损蛋白质来稳定大分子结构，以防止它们聚集，并在条件适

4、合时释放这些结合的蛋白，通过消耗ATP水解的能量重新折叠并恢复其正常功能（佩勒姆，1986）。据报道，除了热，热激蛋白还受很多的环境或代谢压力的诱导，其中包括缺氧、局部缺血、重金属离子、乙醇、尼古丁、苯甲酰胺、手术应急、能源消耗和抗病毒药物等（Lakhotia，2001）的诱导。后来发现，很多热激蛋白也存在于无应力状态的细胞中，在正常生长条件下它们以类似的方式协助新合成蛋白质的折叠，这个角色中热激蛋白被称为“分子伴侣”（年埃利斯1987，菲德尔和霍夫曼，1999）。伴侣是无处不在，高度保守的蛋白质家族，利用ATP驱动构象变化的周期，稳定未折叠的蛋

5、白质或将其展开跨膜运输，或标记降解。热激蛋白选择性地识别和以非共价相互作用结合暴露的非天然蛋白质的疏水表面，抑制不可逆聚集。热激蛋白或分子伴侣在健康成长的条件下占总蛋白含量的5％-10％。热激蛋白彼此间复杂的发挥作用，吸纳多种小的称之为合作伴侣的蛋白（卡普兰，2003）。这些合作伴侣通过调节ATP酶作用的周期，从而加快目标多肽HSP-辅助式折叠的速度。在过去的几十年里，热激蛋白已被广泛的研究，特别关于它们的细胞定位，调节和功能方面。许多实验室的遗传和生化研究表明，除了正常的蛋白质折叠活动，在正常条件下应激蛋白家族的成员也参与各种生物发育的过程（惠

6、特利等，1999;Lakhotia，2001;NollenandMorimoto,2002）。此外，一些热激蛋白已被证明是信号分子和许多生物活动所必需的（Cutforth和鲁宾，1994;Ranford等，2000）。热激蛋白的水平升高在某些确定的慢性疾病中能看到，如桥本甲状腺炎，Graves病，关节炎和动脉粥样硬化(Heufelder等,1992；Slavotinek和Biesecker，2001；Sti等，2005；Kikis等，2010).。热激蛋白也影响酶和受体的激活（Gething和萨姆布鲁克，1992）。热激蛋白在proteotoxi

7、c损害修复和维持细胞结构中发挥关键作用，最终调节衰老过程（SOTI和Csermely，2002）。一些分子伴侣在癌症的发展也受有活动（Trepel等，2010）。一些最近的研究发现，miRNA加工中热激蛋白的潜在作用和肿瘤发生的调节作用（岩崎等，2010；Johnston等，2010）。表1，根据热激蛋白已报到的生物学功能将其分为主要的几类。热激蛋白共同进化为信号转导网络的整合组成部分，在信号分子的成熟，活化和失活中具有不同的作用。(Nollen和Morimoto,2002)。因此，分子伴侣的不间断存在对其生存能力是必要的。locatedinth

8、eTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linpi