Hitzestoß-Proteine (HSP) sind eine Klasse funktionell zusammenhängender Proteine, die an der Falte und dem Entfalten anderer Proteine beteiligt sind. Ihr Ausdruck wird vergrößert, wenn Zellen zu Hochtemperaturen oder anderer Betonung ausgestellt werden. Diese Zunahme im Ausdruck ist geregelter transcriptionally. Der dramatische upregulation der Hitzestoß-Proteine ist ein Schlüsselteil der Hitzestoß-Antwort und wird in erster Linie durch den Hitzestoß-Faktor (HSF) veranlasst. HSPs werden in eigentlich allen lebenden Organismen von Bakterien Menschen gefunden.

Hitzestoß-Proteine werden gemäß ihrem Molekulargewicht genannt. Zum Beispiel beziehen sich Hsp60, Hsp70 und Hsp90 (der am meisten weit studierte HSPs) auf Familien von Hitzestoß-Proteinen auf der Ordnung 60, 70, und 90 kilodaltons in der Größe beziehungsweise. Das kleine 8-kilodalton Protein ubiquitin, der Proteine für die Degradierung kennzeichnet, hat auch Eigenschaften eines Hitzestoß-Proteins.

Entdeckung

Es ist bekannt, dass das schnelle Hitzehärten durch eine kurze Aussetzung von Zellen zur subtödlichen hohen Temperatur entlockt werden kann, die der Reihe nach Schutz vor der nachfolgenden und strengeren Temperatur zur Verfügung stellt. 1962 hat Ritossa berichtet, dass Hitze und die metabolische Unkopplung dinitrophenol ein charakteristisches Muster des Luftstoßens in den Chromosomen der Taufliege veranlasst haben. Diese Entdeckung hat schließlich zur Identifizierung der Hitzestoß-Proteine (HSP) oder Betonungsproteine geführt, deren Ausdruck diese Hauche vertreten haben. Die vergrößerte Synthese von ausgewählten Proteinen in Taufliege-Zellen im Anschluss an Betonungen wie Hitzestoß wurde zuerst 1974 berichtet.

Mitte der 1980er Jahre beginnend, haben Ermittlungsbeamte anerkannt, dass viele HSPs als molekulare Anstandsdamen fungieren und so eine kritische Rolle in der Protein-Falte, dem intrazellulären Schwarzhandel mit Proteinen spielen, und mit Proteinen fertig zu werden, die durch die Hitze und anderen Betonungen denaturiert sind. Deshalb hat die Studie von Betonungsproteinen explosives Wachstum erlebt.

Funktion

Upregulation in Betonung

Die Produktion von hohen Niveaus von Hitzestoß-Proteinen kann auch durch die Aussetzung von verschiedenen Arten von Umweltbelastungsbedingungen, wie Infektion, Entzündung, Übung, Aussetzung der Zelle zu Toxinen (Vinylalkohol, Arsen, Spur-Metalle und ultraviolettes Licht, unter vielen anderen), Verhungern, Hypoxie (Sauerstoff-Beraubung), Stickstoff-Mangel (in Werken), oder Wasserberaubung ausgelöst werden. Demzufolge werden die Hitzestoß-Proteine auch Betonungsproteine genannt, und ihr upregulation wird manchmal mehr allgemein als ein Teil der Betonungsantwort beschrieben.

Der Mechanismus, durch den Hitzestoß (oder andere Umweltstressfaktoren) den Hitzestoß-Faktor aktiviert, ist in Bakterien bestimmt worden. Während der Hitze betonen, dass sich Außenmembranenproteine (OMPs) nicht falten und richtig in die Außenmembran nicht einfügen können. Sie wachsen im periplasmic Raum an. Diese OMP'S wird von DegS, eine innere Membran entdeckt, machen Spaß pro-, der das Signal durch die Membran zum sigmaE Abschrift-Faktor passiert. Jedoch weisen einige Studien darauf hin, dass eine Zunahme in beschädigten oder anomalen Proteinen HSPs in die Handlung bringt.

Einige Bakterienhitzestoß-Proteine sind upregulated über einen Mechanismus, der RNS-Thermometer wie das Thermometer von FourU einschließt, hat sich Element und das Hsp90 Cis-Durchführungselement ERHOBEN.

Rolle als Anstandsdame

Hitzestoß-Proteine fungieren als intrazelluläre Anstandsdamen für andere Proteine. Sie spielen eine wichtige Rolle in Wechselwirkungen des Protein-Proteins wie Falte und Unterstützung bei der Errichtung der richtigen Protein-Angleichung (Gestalt) und Verhinderung der unerwünschten Protein-Ansammlung. Indem sie geholfen wird, teilweise entfaltete Proteine zu stabilisieren, helfen HSPs im Transportieren von Proteinen über Membranen innerhalb der Zelle.

Einige Mitglieder der HSP Familie werden an niedrig ausgedrückt, um Niveaus in allen Organismen wegen ihrer wesentlichen Rolle in der Protein-Wartung zu mäßigen.

Hauswirtschaft

Hitzestoß-Proteine kommen auch unter nichtanstrengenden Bedingungen vor, einfach die Proteine der Zelle "kontrollierend". Einige Beispiele ihrer Rolle als "Monitore" sind, dass sie alte Proteine zur "Wiederverwertung der Zelle des Behälters" (proteasome) tragen und sie kürzlich aufgebauten Proteinen helfen, sich richtig zu falten.

Diese Tätigkeiten sind ein Teil eines eigenen Reparatur-Systems einer Zelle, genannt die "Zellbetonungsantwort" oder die "Hitzestoß-Antwort".

Kardiovaskulär

Hitzestoß-Proteine scheinen, einer bedeutenden kardiovaskulären Rolle zu dienen. Hsp90, hsp84, hsp70, hsp27, hsp20, und Alpha B crystallin alle sind berichtet worden als, Rollen im cardiovasculature zu haben.

Hsp90 bindet sowohl endothelial Stickstoffoxyd synthase als auch auflösbaren guanylate cyclase, die der Reihe nach an der Gefäßentspannung beteiligt werden.

Ein abwärts gelegener kinase der Stickstoffoxydzelle Signalpfad, Protein kinase G, phosphorylates ein kleines Hitzestoß-Protein, hsp20. Hsp20 phosphorylation entspricht gut der glatten Muskelentspannung und ist ein bedeutender am Prozess beteiligter phosphoprotein. Hsp20 scheint bedeutend in der Entwicklung des glatten Muskelphänotyps während der Entwicklung. Hsp20 dient auch einer bedeutenden Rolle im Verhindern der Thrombozyt-Ansammlung, Herzmyocyte-Funktion und Verhinderung von apoptosis danach ischemic Verletzung, und Skelettmuskelfunktion und Muskelinsulin-Antwort.

Hsp27 ist ein größerer phosphoprotein während der Muskelzusammenziehung. Hsp27 fungiert in der glatten Muskelwanderung und scheint, einer integrierten Rolle zu dienen.

Immunität

Extracellular und Membran haben Hitzestoß-Proteine gebunden, besonders werden Hsp70 an verbindlichen Antigenen und dem Präsentieren von ihnen zum Immunsystem beteiligt.

Klinische Bedeutung

Heat Shock Factor 1 (HSF1) ist ein Abschrift-Faktor, der am upregulation des Hsp70 Protein-Ausdrucks beteiligt wird. Kürzlich wurde es entdeckt, dass HSF1 ein starker vielseitiger Modifikator von carcinogenesis ist. HSF1 Knock-Out-Mäuse zeigen bedeutsam vermindertes Vorkommen der Hautgeschwulst nach der aktuellen Anwendung von DMBA (7,12-dimethylbenzanthracene), ein mutagen.

Anwendungen

Krebs-Impfstoff adjuvant

In Anbetracht ihrer Rolle in der Antigen-Präsentation sind HSPs als immunologic adjuvants im Aufladen der Antwort auf einen Impfstoff nützlich. Außerdem sinnen einige Forscher nach, dass HSPs an verbindlichen Protein-Bruchstücken von toten bösartigen Zellen und dem Präsentieren von ihnen zum Immunsystem beteiligt werden kann. Deshalb kann HSPs nützlich sein, für die Wirksamkeit von Krebs-Impfstoffen zu vergrößern.

Antikrebs-Therapeutik

Intrazelluläre Hitzestoß-Proteine werden in krebsbefallenen Zellen hoch ausgedrückt und sind für das Überleben dieser Zelltypen notwendig. Folglich kleine Molekül-Hemmstoffe von HSPs besonders zeigen Hsp90 Versprechung als Antikrebs-Agenten. Der starke Hsp90 17-AAG Hemmstoff ist zurzeit in klinischen Proben für die Behandlung von mehreren Typen des Krebses.

Landwirtschaftlich

Forscher untersuchen auch die Rolle von HSPs im Konferieren der Betonungstoleranz zu gekreuzten Werken, hoffend, Wassermangel und schlechte Boden-Bedingungen für die Landwirtschaft zu richten.

Klassifikation

Die Haupthitzestoß-Proteine, die Anstandsdame-Tätigkeit haben, gehören fünf erhaltenen Klassen: HSP33, HSP60, HSP70, HSP90, HSP100 und die kleinen Hitzestoß-Proteine (sHSPs).

Obwohl die wichtigsten Mitglieder jeder Familie hier tabellarisiert werden, sollte es bemerkt werden, dass einige Arten zusätzliche Anstandsdamen, Co-Anstandsdamen ausdrücken, und nicht verzeichnete Stoß-Proteine heizen können. Außerdem können viele dieser Proteine vielfache Verbindungsvarianten haben (Hsp90α, und Hsp90β zum Beispiel) oder Konflikte der Nomenklatur (wird Hsp72 manchmal Hsp70 genannt).

Siehe auch

• Anstandsdame
• Chaperonin
• Co-Anstandsdame
• Thermometer von FourU
• Hsp90 Cis-Durchführungselement

Hat sich

• Element ERHOBEN

Links