Білки теплового шоку (HSP, БТШ): введення.

Всі живі клітини відповідають на підвищення температури та деякі інші стресові впливу синтезом специфічного набору білків, званих білками теплового шоку (БТШ). До БТШ відносять білки, що синтезуються клітинами у відповідь на тепловий шок, коли пригнічена експресія основного пулу білків, що беруть участь у нормальному метаболізмі. Сімейство 70 кДа БТШ (БТШ-70 еукаріот і DnaK прокаріотів) об’єднує білки теплового шоку, які відіграють істотну роль як у забезпеченні виживання клітини в стресових умовах, так і в нормальному метаболізмі. Рівень гомології між білками прокаріотів і еукаріотів перевищує 50% при повній ідентичності окремих доменів. 70 кДа БТШ є однією з найбільш консервативних груп білків в природі (Lindquist Craig, 1988; Yura et al., 1993), що пов’язано, ймовірно, з шаперонів функціями, які ці БТШ виконують в клітинах
Індукція генів білків теплового шоку (HSP) в еукаріот відбувається під впливом фактора теплового шоку HSF. У клітинах, що не піддалися стресу, HSF присутній і в цитоплазмі і в ядрі у вигляді мономерний форми, пов’язаної з Hsp70, і не має ДНК-зв’язуючої активності. У відповідь на тепловий шок або інший стрес, Hsp70 від’єднується від HSF і починає укладати денатуровані білки. HSF збирається в тримери, у нього з’являється ДНК зв’язує активність, він акумулюється в ядрі і зв’язується з промотором. При цьому транскрипція шаперонів в клітці зростає в багато разів. Після того, як стрес пройшов, звільнився Hsp70 знову приєднується до HSF, який при цьому втрачає ДНК-зв’язує активність і все повертається в нормальний стан [Morimoto ea 1993]. Білки теплового шоку з’являються на поверхні клітин синовіальної оболонки при бактеріальних інфекціях.
Більшість цих білків теплового шоку утворюються і у відповідь на інші пошкоджують впливу. Можливо саме вони допомагають клітині пережити стресові ситуації. Існує три основних сімейства білків теплового шоку: з мовляв. масою 25, 70 і 90 кДа (hsp25, hsp70 і hsp90. У нормальних клітинах було виявлено безліч дуже схожих між собою білків з кожного семейства.Белкі теплового шоку допомагають переводити в розчин і знову згортати денатуровані або неправильно згорнуті білки. Є у них і інші функції.
Найкраще вивчені білки сімейства hsp70. Ці білки зв’язуються з деякими іншими білками, а також аномальними білковими комплексами і агрегатами, від яких потім звільняються, приєднуючи AТР. Вони допомагають переводити в розчин і заново згортати агреговані чи неправильно згорнуті білки шляхом декількох циклів приєднання та гідролізу AТР. Аномальні білки маються на будь-якій клітці, але при деяких впливах, наприклад при тепловому шоці, їх кількість в клітині різко зростає, і відповідно виникає необхідність у великій кількості білків теплового шоку. Воно забезпечується активацією транскрипції певних генів теплового шоку.
Білки теплового шоку (Hsp – heat shock protein), утворюючи комплекс із зростаючою поліпептидного ланцюгом, запобігають їх неспецифічну агрегацію і деградацію під дією внутрішньоклітинних протеїназ, сприяючи їх правильному фолдінга, що відбувається за участю інших шаперонів. Hsp70 бере участь у ATP-залежному розгортанні поліпептидних ланцюгів, роблячи неполярні ділянки поліпептидних ланцюгів доступними дії протеолітичних ферментів.

Comments are closed.