蛋白质,分子伴侣定义及运用

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1、蛋白质'分子伴侣定义及运用分子伴侣是一种引导蛋白质正确折叠的蛋白质。当蛋白质折叠时，它们能保护蛋白质分子免受其它蛋白质的干扰。很多分子伴侣属于热休克蛋白（例如HSP-60）,它们在细胞受热时大量合成。热激可导致蛋白质稳定性降低，增加错误折叠的几率，因此在受到热刺激时，细胞中的蛋白质需要更多热休克蛋白的帮助。目录1基本简介分子伴侣是细胞屮一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其它蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构中的组分。分子伴侣的概念有三个特点：①凡具有这种功能的蛋白，都称为分子伴侣，尽管是完全不同的蛋白质。②作用机理是不

2、清楚的,故用了“介导”二字，以含糊其辞帮助”二字可理解为：通过催化的或非催化的方式，加速或减缓组装的过程，传递组装所需要的空间信息，也可能抑制组装过程中不正确的副反应。③分子伴侣一定不是最终组装完成的结构的组成部分，但不一定是一个分离的实体。如一些蛋白水解酶的前序列，以及一些核糖核蛋口休的加工前的部分，若具分子伴侣的作用，也称为分子伴侣。组装的涵意比较广，主要指:帮助新生肽的折叠、帮助新牛肽成熟为活性蛋白、帮助蛋白质2发现历程分子伴侣1987年Lasky首先提出了分子伴侣的概念。他将细胞核内能与组蛋白结合并能介导核小体有序组装的核质素称为分子伴侣。

3、根据Ellis的定义，这一概念延伸为“一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份”。热休克蛋白就是一大类分子伴侣。1987年,Ikemura发现枯草杆菌素的折叠需要前肽的帮助。这类前肽常位于信号肽与成熟多肽之间,在蛋白质合成过程中与其介导的蛋口质多肽链是一前一后合成出來的，并以共价键相连接，是成熟多肽正确折叠所必需的，成熟多肽完成折叠后即通过水解作用与前肽脱离。Shinde和Inouye将这类前肽称为分子内伴侣。3基本特点①凡具有这种功能

4、的蛋白，都称为分子伴侣，尽管是完全不同的蛋白质。②作用机理是不清楚的,故用了“介导”二字，以含糊其辞帮助”二字可理解为：通过催化的或非催化的方式，加速或减缓组装的过程，传递组装所需要的空间信息，也可能抑制组装过程中不正确的副反应。③分子伴侣一定不是最终组装完成的结构的组成部分，但不一定是一个分离的实体。如一些蛋白水解酶的前序列，以及一些核糖核蛋口休的加工前的部分，若具分子伴侣的作用，也称为分子伴侣。组装的涵意比较广，主要指:帮助新生肽的折叠、帮助新牛肽成熟为活性蛋白、帮助蛋白质4基本类型4.1类型伴侣素家族Cpn家族是具有独特的双层7-9元环状结构

5、的寡聚蛋白，它们以依赖ATP的方式促进体内正常和应急条件下的蛋白质折叠。Cpns又分为两组：GroEL(Hsp60)家族和TriC家族。GroEL型的Cpns存在于真细菌、线粒体和叶绿体屮，由双层7个亚基组成的圆环组成，每个亚基分子量约为60KUo它们在体内与一种辅助因子，如E.coli中的GroES,协同作用以帮助蛋白折叠。除了叶绿体中的类似物外，这些蛋白是应急反应诱导的。人们对GroEL和GroES的结构、功能及英作用机制做了十分详尽的研究。TRiC型(TCP-1环状复合物)存在于古细菌和真核细胞质中，由双层8或9元环组成，亚基分子量约为55K

6、,与小鼠中TCP-1尾复合蛋白(TCP-1tailcomplexprotein)有同源性。这种Cpn没有类似GroES的辅助因子,而且只有古细菌中的成员有应急诱导性；4.2应激蛋白70家族应激蛋白70家族又称为热休克蛋白70家族(Hsp70family),是一类分子量约70Ku的高度保守的ATP酶，广泛地存在于原核和真核细胞中,包括大肠杆菌胞浆中的DnaK/Dna分子伴侣J,高等生物内质网中的Bip、Hscl、Hsc2、Hsc4或Hsc70,胞浆中的Hsp70、Hsp68和Ssal4p,线粒体中的Ssclp、Hsp70等。在细胞应急和非应急条件下的

7、蛋白质代谢,如蛋白质的从头折叠(denovoproteinfolding)、跨膜运输、错误折叠多肽的降解及其调控过程屮有重耍的作用。在体内，Hsp70家族成员的主要功能是以ATP依赖的方式结合未折叠多肽链的疏水区以稳定蛋白质的未折叠状态，再通过有控制的释放帮助其折叠。5.1参与新生肽链首先，在蛋白合成过程屮，伴侣分子能识别与稳定多肽链的部分折叠的构象，从而参与新生肽链的折叠与装配。例如，植物光合作用的关键酶二磷酸核酮糖竣化酶加氧酶（Rubisco）在合成时，新合成的亚基单体组装成全酶（共8个大亚基、8个小亚基，大亚基基因组叶绿体编码，小亚基基因组核

8、编码）之前，就有Rubisco结合蛋白（RBP）参与，实际上就是一种“分子伴侣”。大亚基先与RBP结合，然后与转运进叶绿体