热休克蛋白70的主要功能和应用前景

热休克蛋白70(HSP70)是生物体在各种应激条件下产生的蛋白之一,具有维持细胞自身稳定等多种生物学功能.随着研究的深入,在生物学的功能不断被发现的同时,HSP70的应用前景也变得越来越广泛.     

热休克反应与哺乳动物高海拔(缺氧)适应

利用免疫学和分子生物学手段研究哺乳动物的高海拔(缺氧)适应, 通过哺乳动物热休克反应, 了解热休克蛋白在生物体高海拔(缺氧)适应中的意义. 用Western blot和常规RT-PCR及实时荧光定量PCR(real-time PCR detection)测定不同海拔哺乳动物(牦牛)心肌组织热休克蛋白70(Hsp70)的表达差异和脑组织中Hsp70基因的自然表达. 将低海拔哺乳动物(家兔)直接送达不同高海拔地区(海拔2300, 3300, 5000 m)喂养3周后宰杀, 再用RT-PCR测定其脑组织中Hsp70基因的诱导表达. 结果显示: 不同海拔哺乳动物都具有热休克反应基因, 应激时高海拔哺乳动物Hsp70表达快速升高; Hsp70可被高海拔(缺氧)诱导产生. 热休克反应中Hsp70的快速合成有利于维持应激时细胞的正常生理功能, Hsp70的表达存在着阈值, 海拔5000 m是热休克反应最佳的条件, 超过海拔6000 m时热休克反应减弱; Hsp70生成量与细胞的耐缺氧能力成正比.     

重组罗非鱼Hsp70蛋白ATPase和抗原多肽结合活性研究

热休克蛋白(Heat shock proteins, HSPs)是一类高度保守的蛋白, 可被各种病理性和生理性应激诱导, 保护组织免受应激带来的损伤1。其中Hsp70为HSPs中最保守、最重要、家族成员最多的一族, 在大多数生物中含量也最多, 在应激反应中也最敏感。       

Hsp70在病毒复制中的作用

热休克蛋白70(Heat shock protein 70, Hsp70)是一种在进化上高度保守的分子伴侣蛋白,参与蛋白质的合成、折叠、组装及降解等过程,还参与细胞抗逆境胁迫的响应,对细胞蛋白内稳态（Protein homeostasis）的维持和生物体健康具有重要作用。研究表明,Hsp70对病毒的感染和复制也发挥重要作用。本文就Hsp70的结构、Hsp70对病毒复制的促进及抑制作用进行综述,以期更深入地阐明Hsp70发挥作用的分子机制并为寻找以Hsp70为靶点的抗病毒药物提供新的理论依据及思路。     

热休克蛋白70的结构和功能

热休克蛋白70(HSP70)是进化上高度保守的一种的蛋白质,具有多种生物学功能,包括分子伴侣功能,具有细胞保护及抗细胞凋亡功能,参与免疫调节,以及在病毒感染与疾病研究中也有重要作用。本文着重对HSP70的结构和功能研究的进展作一综述。     

植物热激蛋白70基因家族及其生物学功能研究进展

植物热激蛋白70(heat shock protein 70,Hsp70)是热激蛋白家族中保守、普遍表达的家族,有两个主要功能区:N端核酸结合区和C端底物结合区。通常Hsp70具有分子伴侣功能,参与新生蛋白的折叠、转运、重折叠变性蛋白、协助降解变性蛋白;Hsp70不仅受高温胁迫诱导,且受其它多种胁迫诱导;同时,Hsp70参与植物正常发育过程。Hsp70基因分布广泛,序列高度保守,在植物基因组中以基因家族形式存在,最近广泛用于遗传多样性和系统发育研究。文章对植物中Hsp70的基因家族、结构、表达调控机制和生物学功能进行了综述。     

热激蛋白Hsp72促进热休克下HuR对p21CIP1的调控作用

RNA结合蛋白HuR可以结合并调控靶标mRNA稳定性与翻译,但影响HuR 结合活性的因素有待探讨。本研究从蛋白质-蛋白质相互作用角度对影响HuR 与RNA结合活性的因素做了探讨。结果发现,热激蛋白Hsp72在细胞浆与HuR相互作用并促进HuR与p21 (KIP1) 3′UTR（3′非翻译区）的结合; 热休克下Hsp72总蛋白质及细胞浆蛋白质水平上调、但HuR总蛋白质及细胞浆蛋白质水平不变|热休克下HuR与p21 3′UTR的相互作用加强、p21蛋白及mRNA水平上调。上述结果提示,Hsp72可通过与HuR相互作用促进后者与p21 mRNA的结合,进而加强热休克下HuR对p21的表达的促进作用。这些结果为进一步解析HuR的生物学作用机制提供了实验依据。     

脑缺血后HSP70表达的研究进展

Ritosso ( 1 962 )首先发现环境温度高于正常生理温度 4℃～ 6℃时 ,染色体上会出现特殊的膨突( Puffs) ,称其为热休克现象。后来 Tissieres等发现染色体的这一膨突与细胞中的一类特殊蛋白质的合成有关 ,并将这一类特殊蛋白质称为热休克蛋白 ( Heatshock protein,HSP)或热应激蛋白。近年来研究发现缺血性细胞损伤可以出现 HSP的表达 [1] ,还发现 HSP对受损细胞有保护作用。1　 HSP的分类　　 70 k Da家族是 HSP中最保守和最主要的一类 ,包括 68、70、72及 78k Da的 HSP。其中 HSP70是在缺血性脑损伤中研究最广泛的一种。氨基酸顺…     

热休克蛋白的生物医学功能

热休克蛋白（Ｈｓｐ）是真核细胞和原核细胞在应激条件下产生的一种蛋白质,在正常状态的细胞中也广泛存在。Ｈｓｐ是生物种系发育中最保守的蛋白质之一,其主要功能是促进新生多肽的正确折叠并维持折叠状态,从而发挥调节细胞生长、分化、生存的功能。Ｈｓｐ还有调节免疫功能、参与疾病发生的作用。     

棉铃虫Hsp70的多克隆抗体制备及鉴定

HSPs(热休克蛋白)是机体在不利环境条件刺激下合成的一类蛋白质,在进化上高度保守,普遍存在于生物体,其中Hsp70是最为保守的成员。研究发现,昆虫滞育过程中普遍存在Hsp70表达上调的现象。然而,现有的研究均是在基因水平的检测结果。为了能从蛋白水平检测棉铃虫中Hsp70的表达,本研究制备了棉铃虫Hsp70的多克隆抗体。构建了hsp70的原核表达载体并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达,重组蛋白经镍柱纯化后免疫兔子,制备了棉铃虫Hsp70的多克隆抗体。抗体的效价较高,达到了1∶256 000,此外Western结果表明,制备的抗体能检测出热诱导的Hsp70蛋白。本研究制备了高效价且较为特异的Hsp70对克隆抗体,该抗体为后续从蛋白水平研究棉铃虫滞育过程中Hsp70的表达及其分子机制奠定了基础。     

蛋白质内稳态质控因子CHIP的研究进展

机体各项生命活动的进行有赖于细胞内蛋白质内稳态的维持。热休克蛋白70羧基端作用蛋白(carboxyterminus of Hsp70 interacting protein, CHIP)作为E3泛素连接酶,是蛋白质量控制系统的重要元件,可与热休克蛋白(heat shock proteins, Hsps)家族共调蛋白折叠及降解平衡,也可通过自噬途径或发挥分子伴侣功能使机体适应蛋白质毒性压力。由于CHIP的靶蛋白,如突变p53(mutant-type p53, mutp53)多与重大生物学事件相关,甚至影响肿瘤、心脏病等疾病的发生发展。因此,深入研究CHIP调节蛋白质内稳态的机制及其对疾病进程的影响,可为蛋白质代谢紊乱相关疾病的防控治疗提供理论基础。     

热休克蛋白的生物学功能

热休克蛋白是所有原核细胞和真核细胞遭受高温或其他应激所产生一组非常保守的蛋白分子家族。它们介导其他蛋白质的跨膜运和正确装配,起着分子伴侣的重要的作用;参与甾体激素受体等的功能发挥,与细胞的许多重要生理过程相关;在肿瘤细胞中,参与癌基因蛋白ＰＰ６０＾ｓｒｃ及抗癌基因蛋白Ｐ５３的作用,并结合核内蛋白改变其功能作用。     

TPR蛋白对Hsp90功能的调节

热激蛋白Hsp90是一类在进化中形成的高度保守的且可参与多种细胞功能的特异分子伴侣。TPR蛋白通常存在于Hsp90的多蛋白质复合物中,它对Hsp90的功能的多样性起着至关重要的作用,同时Hsp90可能为TPR蛋白提供“泊位”,允许不同的TPR蛋白在Hsp90分子伴侣底物附近有序而特异结合,从而使Hsp90在细胞内环境中以特定的方式完成其各种细胞功能。了解TPR蛋白与Hsp90的相互作用机制为阐明细胞内Hsp90的功能多样性和特异性奠定了基础。     

Hsp70在神经退行性疾病中的作用机制研究进展

热休克蛋白Hsp70 (heat shock protein 70, Hsp70)是一类广泛存在的分子伴侣。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、帕金森病(Parkinson’s disease)等神经退行性疾病共同的病理特征是错误折叠的蛋白质(包括Tau、α-突触核蛋白、TDP-43、朊蛋白和多聚谷氨酰胺蛋白)形成有毒性的寡聚体或淀粉样纤维。大量的研究表明,Hsp70可以调控这些蛋白质的代谢进程,包括将错误折叠的蛋白质重折叠、抑制蛋白质聚集以及降解错误折叠的蛋白质。Hsp70在发挥功能时需要相对应的辅助分子伴侣的帮助。该文详细论述了Hsp70抑制Tau蛋白病、α-突触核蛋白病、TDP-43蛋白病、传染性海绵状脑病以及多聚谷氨酰胺疾病的作用机制,重点阐述了Hsp70对神经退行性疾病中错误折叠蛋白质聚集和毒性的抑制作用,并讨论和展望了Hsp70在神经退行性疾病的治疗中存在的挑战和机遇。     

棉花粉蚧热休克蛋白基因的鉴定

热休克蛋白(heat shock proteins,Hsps)是生物体或细胞受到热胁迫后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在昆虫应对外界环境因子胁迫时起着重要作用。为了系统研究棉花粉蚧Phenacoccus solenopsis Hsp基因家族,对棉花粉蚧转录组基因注释信息进行分析、获得目标序列,并应用NCBI上Blast X等软件进行比对、共鉴定出24条热激蛋白(Hsp)基因,包括3个Hsp90、8个Hsp70、2个Hsp60和11个s Hsp(small heat shock protein,s Hsp)基因。对棉花粉蚧与模式昆虫家蚕Bombyx mori、黑腹果蝇Drosophila melanogaster、赤拟谷盗Tribolium castaneum系统进化关系分析显示,昆虫的小分子量热休克蛋白s Hsp具有很强的种属特异性,Hsp70家族的保守性比s Hsp强。棉花粉蚧热激蛋白基因的鉴定为深入研究该虫Hsp与生长发育、抗逆境的相互关系奠定了基础。     

细菌ClpX蛋白酶的结构和功能

ClpX是热休克蛋白Hsp100蛋白家族的成员之一,在生物体中非常保守。Hsp100/Clp分子伴侣家族功能主要涉及到细胞对环境的压力耐受、胞内蛋白质的周转、DNA复制和基因表达等。结核分枝杆菌所导致的结核病仍然是全球人类健康的主要威胁。致病菌中的ClpX蛋白酶在基因的表达调控、致病性以及宿主免疫压力耐受中都具有非常重要的功能。本文总结了ClpX蛋白酶的结构、底物以及所调控的基因;分析了结核分枝杆菌ClpX蛋白酶的进化特征,并探讨了结核分枝杆菌ClpX蛋白酶可能的生理功能和在致病性中的重要作用。     

热休克蛋白对细胞凋亡的调控作用

热休克蛋白属于细胞内分子伴侣蛋白,除涉及细胞内一些蛋白质分子构象和稳定性的调节之外,热休克蛋白对细胞应激、代谢、增殖以及凋亡等生理过程均具有重要的调控作用。研究表明热休克蛋白对细胞凋亡的调控机制是复杂的,可直接作用于与凋亡相关的蛋白质,也可以通过影响细胞信号传递而间接影响凋亡的发生。由于热休克蛋白对细胞凋亡的调控机制大多依赖于其分子伴侣功能,阻断热休克蛋白的伴侣功能已经成为研究药物诱导肿瘤细胞凋亡的重要靶点。     

病毒感染中的“双刃剑”——热激蛋白70

热激蛋白70(heat shock protein,Hsp70)是目前最为受人们关注的一类蛋白质因子,从低等细菌到高等人类中普遍存在,它结构保守、功能多样。Hsp70像是生物有机体的"防弹衣",使生物体在饥饿、酷热、氧化、感染等条件下避开不利因素的攻击;同时,它也是病菌、病毒等攻击寄主时的"作案工具",所以我们可以称之为细胞的"双刃剑"。本文主要对Hsp70的结构以及病毒感染过程中的"双刃"作用情况进行了综述。     

昆虫的热休克反应和热休克蛋白

热休克（热激heatshock）是指短暂、迅速地向高温转换所诱导出的一种固定的应激反应。诱导该反应的温度在种与种之间有所不同。热休克反应最明显的特征是：伴随着正常蛋白质合成的抑制,一部分特殊蛋白质的诱导和表达增加,即为热休克蛋白（heatshockproteins,HSPs）。尽管热休克蛋白的合成也能被其它形式的应激反应所诱导,将它们认为是应激蛋白可能更恰当,但人们习惯上仍将这类蛋白质称为热休克蛋白。由于热休克反应和热休克蛋白是在果蝇（Drosophiliamelanogaster）中最初发现的,故在昆虫中,特别是果蝇等双翅目昆虫中研究得较深入…     

热激蛋白HSP70在肿瘤免疫反应中作用的研究进展

热激蛋白（heat shock proteins,HSPs)是细胞受应激原刺激后诱导产生的一组应激蛋白,在进化上高度保守,热激蛋白的功能有很多,充当分子伴侣,参与蛋白质折叠和转运,最近研究表明HSP70还在肿瘤免疫反应过程中起协同作用,充当呈递载体,将抗原肽呈递于APC表面引起CTL毒性杀死感染细胞和肿瘤细胞,在肿瘤的免疫治疗中作为免疫疫苗的载体有很好的前景。