热激蛋白基因hsp70的研究进展【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物技术热激蛋白基因hsp70的研究进展摘要：热激蛋白HSP70是一类高度保守的蛋白质，普遍的存在于原核和真核生物中。hsp70在细胞不同功能中发挥着作用。它可以作为分子伴侣参与细胞的发育、生长和分化。近年来hsp70与疾病的关系成为了研究的热点。本文从hsp70结构，功能以及在疾病领域最新研究进展展开介绍。最后总结了hsp70的研究进展，并展望了未来hsp的研究方向。关键词：热激蛋白；hsp70；研究进展1热激蛋白HSP1.1热激蛋白的发现及研究历史生物细胞在受热或者其它理化因素(如乙醇、病毒感染氨基酸类似物、DNA

2、损伤、缺氧、重金属离子等)应激后发生热休克反应，可以抑制一些正常蛋白质的合成，同时启动一类新的蛋白质合成基因(热休克蛋白基因)产生热休克蛋白(heatshockprotein，HSP)[1]。在1962年，Ritossa观察到在果蝇幼虫的饲养温度从25cc提高到30cc后，发现在其唾液腺多丝染色体的某一区域出现了膨突，这表明了该区域的基因转录增强，为热激反应。1974年Tissieres等利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离技术得到热休克反应所产生的一组新蛋白质(分子量为70kDa和26kDa)，为热激蛋白。Nover(1984年)与Soger

3、(1987年)先后阐明了编码HSP的序列，基因结构和位点，并确定其机理是由于高热影响到该基因中的上游调节序列，热激元件(HeatShockElement，HSE)，并由此引起了热激反应，从而激活该基因编码转录合成HSP。最早发现热激蛋白的产生是由高温引起的，实际上能够引起热激反应的不仅是高温，很多物理因素以及重金属离子等外源物质和相关组织损伤等，总之那些能对细胞产生损伤的各种物理化学因素一般都是可以引起热激反应的，产生了热激蛋白[2]。1.2热激蛋白的分类再目前，对于热休克蛋白的分类较多用的是日本学者森本的划分方法。这种方法将主要的H

4、SP划分为了4个家族：HSP90家族(分子质量约为83～90ku)，HSP70(分子质量约为66～78ku)，HSP60以及小分子量的HSP家族(分子质量约为12～43ku)。HSP70家族是最保守的热休克蛋白家族，它在原核生物及真核生物体内都存在，并且存在于所有的细胞和器官中，几乎在所有的生物的应激细胞中都能够被高度诱导，在热休克蛋白中，HSP70是最为保守的一类，其拥有广泛的生物学功能，这使其成为当今的研究热点[3]。1.3HSP70家族在绝大多数生物中，HSP70是含量最多的热休克蛋白。HSP70蛋白具有许多共同的性质，这包括：

5、所有的HSP70在与ATP的结合时，具有高亲和力，并且具有微弱的ATPase活性；可以识别不同的靶多肽并且调节它们的构象；需要其它的HSP或细胞因子辅助其行使功能；在细胞的适当部位折叠态蛋白的积累可以诱导个别HSP70家族成员的合成。HSP70具有高度的保守性，在真核生物中，HSP70蛋白具有60%~70%的保守性。大肠杆菌中的DnaK与真核生物中的HSP70具有40%~60%的同源性。氨基端部分具有ATP结合区和ATPase活性，这比羧基端部分具有更高的保守性。羧基端部分可能与一系列特殊蛋白底物作用，而氨基端部分与所有HSP70共同

6、的生化性质是有关的[4]。HSP70家族成员及其功能[4]有机体定位蛋白基因表达推定的功能大肠杆菌胞液DnaKdnaK热诱导DNA复制，蛋白输出酵母胞液Ssa1-4PSSA1-4热诱导（SSA1,3,4）蛋白运输进入细胞器酵母胞液Ssb1-2PSSB1-2组成型（SSA2）热阻遏？哺乳动物胞液HSP70HSP70热诱导蛋白运输进入细胞器哺乳动物胞液HSP70HSP70组成型去掉包涵素笼架（clathrincage）果蝇胞液HSP70HSP70热诱导蛋白运输进入细胞器酵母内质网Kar2kar2热诱导组织蛋白聚集，协助蛋白哺乳动物内质网B

7、ip/Grp78Bip/Grp78葡萄糖调节产物折叠，组装和运输果蝇线粒体基质Ssc1pSSC1热诱导蛋白输入线粒体哺乳动物线粒体基质P71/Grp75P71/Grp75葡萄糖调节新输入蛋白质的再折叠酵母线粒体基质Ssd1pSSD1组成型？1.4HSP70基因的转录调节在哺乳动物细胞中的HSP70合成是一个自身调节的过程，包括HSP70与热休克转录因子(HSF1)之间的相互作用。目前已鉴定出两种种热休克转录因子，HSF1介导应激诱导的热休克基因转录，HSF2参与细胞分化和细胞功能的其他过程。在非应激细胞中，HSF1是以单体的形态存在的

8、，如果HSF1与HSP70相互反应，HSF1就具有了DNA结合能力。在热休克期间，复性及非折迭的蛋白质浓度增加，而HSP70游离于HSF1之外，被释放的HSF1聚积成三聚体，随后进入细胞核，被磷酸化，结合热休克元件(HS