分子伴侣与病毒糖蛋白

分子伴侣(molecular chaperone)的概念由Lasky于1978年首先提出[1],真核细胞内质网中的分子伴侣是由多种蛋白质组成,它们可以介导新合成蛋白质的正确折叠与装配,并在真核生物的细胞中广泛存在.     

真核细胞中的铜转运系统

近年来,铜的分子生物学研究取得了很大进展[1]。铜分子伴侣就是一类新发现的物质,它们在真核细胞铜和铁转运系统中发挥了重要作用,同时也具有内稳态因子的功能[2]。分子伴侣的名称最初是由Ｌａｓｋｅｙ等于1978年提出的。1987年,Ｅｌｌｉｓ将凡是能够促进蛋白质折叠和组装,而自身不是折叠或组装产物一部分的一类蛋白质统称为分子伴侣[3]。金属的分子伴侣是近几年的研究成果,但指的是胞质内帮助金属离子运输进入细胞并达到其最终受体(通常是一些酶,如细胞色素Ｃ氧化酶等)而自身又不参与受体组装的蛋白质,它们起到了胞内金属离子转运体(ｔｒａ…     

分子伴侣 SecB 基因和人淋巴毒素基因在大肠杆菌中的共表达

分于伴侣(Chaperohe)是细胞内催化及维持其他蛋白质正确梅象的一类蛋白质分子^[1,2]。研究表明,分子伴侣参与细胞内许多蛋白质的折叠、聚合以及跨膜运输^[3,4],通过瞬时稳定其他蛋白质折叠中间体,阻止了蛋白中间体的聚集,帮助其形成正确构象^[5,6]。SecB是一个胞质酸性蛋白．单体分子量为17kDa,在体内以4～6个相同亚基组成的寡聚体形式存在。它在大肠杆菌中参与蛋白质分泌系统,纯化后进行离体试验表明,它可以阻止抗蛋白酶的pre-MBP的出现,能稳定地结合前体蛋白．使其处于适合运输的构型^[7],它的作用是使蛋白质可以在正确折叠前跨过细胞膜,运输到细胞周质中。SecB通过与前体蛋白结合．从而阻止前体蛋自由于不正确折叠发生的聚集,属于分子伴侣家族的成员。分子伴侣的这些特性使得它们在基因工程中具有广阔的应用前景。外源蛋白在大肠杆菌中高表达时往往形成无活性的包涵体,包涵体大多是蛋白质在过量表达过程中不正确折叠形成的^[8],正确构象的形成需要在体外进行变性和复性。蛋白质的复性过程十分复杂,在方法上缺少一定的规律可循,特别是分子量较大以及二硫键较多的分子,复性更加困难,有的甚至根本难以复性。分子伴侣可以促进其它蛋白质的正确折叠,设想在基因工程中如果将分子伴侣基因与外源蛋白基因共存表达,可能会有效地促进外源蛋白形成正确的构象．提高其活性,减少包涵体的形成,对基因工程下游的处理带来很大方便。根 据这个思路,我们将克隆的SecB基因与重组人淋巴毒索(Lymphotoxin,简称LT)基因在同一个大肠杆菌细胞中共存表达,来研究分子伴侣SecB对外源基因表达的影响。     

分子内分子伴侣--Pro肽在蛋白质折叠中的作用

在体内,许多蛋白质,如很多胞外蛋白酶、某些多肽激素等都以含前导肽的前体形式合成,前导肽在蛋白质折叠中具有分子伴侣的功能。为了与一般意义上的分子伴侣相区别,人们将对蛋白质折叠有帮助的前导肽称为分子内分子伴侣,分子内分子伴侣帮助蛋白质在折叠过程中克服高的能量障碍,某些蛋白质的分子内分子伴侣甚至促进其在氧化性折叠中二硫键的正确配对。     

生命,死亡,未折叠蛋白反应与细胞凋亡

发生在细胞内的未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)是对内质网中未折叠蛋白聚积的应答。轻度内质网应激引起未折叠蛋白反应,出现新蛋白合成的暂停,使内质网有时间合成更多的分子伴侣来折叠蛋白质,从而使其功能恢复正常;严重或持续的内质网应激反应将导致细胞凋亡。     

蛋白质在大肠杆菌间周质中的折叠

随着分子伴侣的发现和外源基因表达技术的发展 ,大肠杆菌间周质蛋白质的折叠成为研究热点。间周质 (ｐｅｒｉｐｌａｓｍ)是革兰氏阴性菌内膜与外膜之间的区域 ,对外界环境变化的适当能力很脆弱 ,例如ｐＨ、温度、渗透压[1] 。重组技术表达的重要蛋白质大多含有二硫键 ,二硫键的形成在真核生物是在内质网中完成的 ,而大肠杆菌是在间周质中进行的。催化大肠杆菌间周质蛋白质折叠会遇到两个限速步骤 ,被两类酶催化 :二硫键氧化还原酶 (Ｄｓｂ)和肽酰 脯氨酰顺反异构酶 (ｐｅｐｔｉｄｙｌ ｐｒｏｌｙｌｃｉｓ ｔｒａｎｓｉｓｏ ｍｅｒａｓｅ ,…     

新生肽链折叠的新概念

本文介绍近几年来才形成的“新生肽折叠”的新概念,即在核糖体上合成的多肽链成熟为具有特定空间结构和全部生物活力的功能蛋白质的全过程往往不是自发进行的,需 是需要细胞内已经存在的其他蛋白质,分子伴侣和折叠酶的帮助才能完成,文中还简述了分子伴侣和折叠的研究现状。     

分子伴侣的多重功能

分子伴侣(molecular chaperone)在原核生物和真核生物的细胞中广泛存在.分子伴侣可稳定未折叠或部分折叠的多肽,并防止不适当的多肽链内或链间相互作用;有些分子伴侣也可与天然构象的蛋白质相互作用以促使寡聚态蛋白质发生结构重排.基于分子伴侣能识别并调节细胞内多肽的折叠,因此它们还具有介导线粒体蛋白跨膜转运,调控信息传导通路和转录、复制,以及参与微管形成与修复等功能.     

介导新生肽链折叠的胞质分子伴侣结构、功能及作用机制研究进展

分子伴侣是一类能够识别非天然蛋白并能协助其正确折叠、组装和转运的功能蛋白。最新研究发现,在原核或真核细胞中,不同结构、不同种类的分子伴侣形成了一个复杂的折叠系统,通过这个系统,蛋白质完成了从初步合成到形成具有生物活性的三维构象的过程,避免了折叠过程中多肽链的错误折叠、蛋白沉淀和有害物质的产生。文章综述了蛋白质折叠过程中不同种类分子伴侣组件的结构、功能和作用机制的研究进展,这些分子伴侣包括Hsp70、核糖体结合因子、伴侣素、前折叠素与Hsp90,并阐述了它们在蛋白质内稳态中的作用。     

内质网应激介导的细胞凋亡

内质网是细胞内重要的细胞器,内质网功能的损伤引起ER应激(ERS).内质网通过激活未折叠蛋白质反应(UPR)以保护由内质网应激所引起的细胞损伤,恢复细胞功能,包括暂停早期蛋白质合成、内质网分子伴侣和折叠酶的转录激活、内质网相关性降解(ERAD)的诱导.长期过强的内质网应激诱导内质网相关性细胞凋亡,清除受损细胞,包括内质网应激诱导CHOP/GADD153表达、JNK的激活以及caspase-12蛋白水解酶的活化等一系列生物学效应.     

具有分子伴侣功能的抗体

蛋白质的折叠问题一直是生物学研究的前沿之一，蛋白质稳态平衡的破坏与衰老及很多神经退行性疾病的发病机理密切相关，而蛋白质的正确折叠与蛋白质稳态在很大程度上取决于分子伴侣参与构建的复杂网络。许多研究表明，抗体可以作为分子伴侣促进蛋白质的正确折叠，并阻止蛋白质的异常聚集，抗体所具有的严格底物特异性使其具备了治疗特定蛋白质折叠病、帮助包涵体复性等应用潜力。本文简要介绍了分子伴侣的研究进展，详细阐述了具有分子伴侣功能的抗体及单链抗体的研究进展，最后重点讨论了可抑制蛋白质聚集的抗体的研究近况。     

分子伴侣 SecB 基因和人淋巴毒素基因在大肠杆菌中的共表达

分子伴侣ＳｅｃＢ基因和人淋巴毒素基因在大肠杆菌中的共表达周颖张青殷长传宋大新陈永青（复旦大学微生物学系和遗传研究所上海２００４３３）分子伴侣（Ｃｈａｐｅｒｏｎｅ）是细胞内催化及维持其他蛋白质正确构象的一类蛋白质分子［１,２］。研究表明,分子伴...     

分子伴侣在蛋白质折叠中的作用

分子伴侣主要由三个高度保守的蛋白质家族组成,这三个家族的成员广泛分布于原核和真核细胞中。TCP1复合物是真核细胞细胞溶质内的伴侣蛋白。分子伴侣在蛋白质折叠过程中防止多肽链形成聚集物或无活性结构,提高正确折叠率。本文重点讨论Stress-70家族蛋白质和伴侣蛋白协助蛋白质折叠过程中的协同性以及伴侣蛋白GroEL和GroES的作用机理。     

植物缺氧、缺铁胁迫的蛋白质组学

九十年代中期 ,国际上出现了一门研究细胞内全部蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科———蛋白质组学 ( ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ) [1] 和中国人提出的功能蛋白质组学 (ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｒｏ ｔｅｏｍｉｃｓ) [2 ] 。功能蛋白组学是位于对个别蛋白质的传统研究 ,和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质组研究之间的层次。是从“局部”入手 ,研究定位在细胞内与某个功能有关或在某种条件下的一群蛋白质。在当前蛋白质组研究主要集中在蛋白质的表达模式研究上 ,本文主要介绍在缺氧胁迫和缺铁胁迫下 ,植物蛋白质表达模式的研究进展。1 .氧胁迫时…     

分子伴侣及其在蛋白质折叠中的作用研究进展

蛋白质折叠是一个复杂的、动态的过程,蛋白质的折叠不是自发的,需要其他物质的帮助.了解分子伴侣在蛋白质折叠过程中的的作用,有助于进一步研究蛋白质折叠机制.本文介绍了分子伴侣及其分类,重点综述了各类分子伴侣在蛋白质折叠中的机制,并提出了研究分子伴侣在蛋白质折叠中的作用的重要意义.     

辅分子伴侣调控热休克蛋白HSP90功能的研究

热休克蛋白90(HSP90)是一类ATPase依赖性蛋白,作为分子伴侣,可在辅分子伴侣协助下,通过自身构象改变,参与众多细胞的生物学事件,从而协助新合成蛋白的正确折叠、成功装配、功能稳定及异常蛋白的降解过程。HSP90功能的发挥依赖于辅分子伴侣及氨基末端结合的核苷酸。辅分子伴侣是一类可与分子伴侣(如,HSP90)结合并调节其功能的蛋白,通过参与ATPase循环从而调节HSP90分子伴侣的功能。近年来,辅分子伴侣的研究得到越来越多的关注,本文就辅分子伴侣调控HSP90功能的作用进行综述。     

硫矿硫化叶菌P2分子伴侣基因的克隆表达及其性质

[目的]研究重组表达的硫矿硫化叶菌P2分子伴侣β亚基体外同源聚合体的结构和生化功能.[方法]利用PCR技术从硫矿硫化叶菌P2的基因组DNA中克隆得到分子伴侣β亚基的基因,将该基因克隆到表达载体pET-21a( )上并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现了表达.对纯化后的β亚基单体进行体外聚合,利用透射电镜观察β分子伴侣的结构,并对其促蛋白折叠性质进行了研究.[结果]硫矿硫化叶菌P2分子伴侣β亚基基因在大肠杆菌BL21中实现了高效表达,纯化后的分子伴侣β亚基单体在ATP和Mg2 存在的条件下可自组装形成分子伴侣聚合体.透射电镜观察表明:该β分子伴侣具有Ⅱ型分子伴侣典型的双层面包圈结构,每个环由8个亚基构成.该β分子伴侣具有ATPase活性,最适反应温度为80℃;它不仅能够促进变性的绿色荧光蛋白(GFP)重新折叠,而且还能有效的提高木聚糖酶的热稳定性.[结论]本文根据P2基因组序列分析预测的分子伴侣基因设计引物,克隆表达了硫矿硫化叶菌P2分子伴侣的β亚基,纯化后对其进行体外聚合,透射电镜观察表明该聚合体具有Ⅱ型分子伴侣的经典结构,功能分析表明该β分子伴侣能够在体外促进异源蛋白质的折叠、提高其它酶分子的热稳定性.这为进一步深入研究嗜热古菌耐热抗逆的分子机制,奠定了良好的基础.     

HSP70分子伴侣系统研究进展

综述了HSP70分子伴侣系统的晶体结构、功能及作用机理方面的研究进展.HSP70分子伴侣能够帮助细胞内新生蛋白的折叠和跨膜运输、蛋白质多聚体结构的装配和解装配,并能在胁迫下维持蛋白质的特殊构象,防止未折叠的蛋白质变性和使聚集的蛋白质溶解复性.所有这些活性均依赖于ATP调节的HSP70与底物蛋白中的疏水片段的相互作用.     

蛋白质构象病

蛋白质结构生物学既从蛋白质一级结构序列 ,也从蛋白质空间结构及其动态变化去研究蛋白质的性质和功能。生物医学研究表明蛋白质空间构象发生异常变化会引起疾病发生 ,形成了蛋白质构象病 (Ｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｆｏｒｍａ ｔｉｏｎａｌｄｉｓｅａｓｅｓ)这一新的病理学概念[1] 。1 .蛋白质构象病及其分子构象病理学一般讲 ,引起构象疾病的蛋白质分子与正常蛋白质同时存在于机体内 ,至少部分蛋白质具有正常折叠的空间构象 ,并以正常形态释放。当蛋白质构象异常变化时可导致其生物功能丧失 ,或者引起其后发生的蛋白质聚集与沉积 ,使组织结构…     

主要组织相容性复合体I类分子抗原肽

被主要组织相容性复合体(MHC)I类分子呈递在细胞表面的抗原肽大部分来源于细胞内新合成蛋白质的降解产物,抗原肽直接体现细胞内功能蛋白质的部分变化,蛋白酶体、氨肽酶和抗原转运体(TAP)参与调控抗原肽的生成。在MHC的组装、折叠过程中,抗原肽促进各亚基的结合和折叠进程;而在起始细胞的免疫应答过程中,抗原肽不仅诱导T细胞抗原受体的特异结合,更为重要的是延长MHC同T细胞抗原受体特异结合的作用时间。