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热休克蛋白它是怎样产生的

来源:山西新闻网  日期:2022-08-06  阅读:

热休克蛋白 它是怎样产生的

提起热休克蛋白,很多人都不明白这是什么,其实,热休克蛋白是人体内的一种蛋白质,对人体有着非常重要的作用。下面我们就一起来看看到底什么是热休克蛋白,看看热休克蛋白是怎样产生的,了解一下热休克蛋白有甚么功能。

热休克蛋白又称应激蛋白,是机体细胞在一些理化因素刺激后高效表达的一组蛋白质,因最早发现于果蝇唾液腺的热应激反应中而得名,尔后的研究表明,热休克蛋白广泛存在于人、动物、微生物和植物的细胞中,是一类在遗传上高度守旧的份子,能保护细胞并促进细胞对各种刺激所造成的损伤进行本身修复,具有重要的生物学功能。

热休克蛋白(HSPs)是广泛存在于生物界从原核到真核细胞中的一类具有高度保守性的蛋白质,当细胞在遭到某些不利因素(如高热、感染、缺血、缺氧及化学物质等)刺激时,会迅速短暂地大量合成,并通过与细胞内部分变性的蛋白质结合,协助其复性或将其运送至溶酶体降解而发挥细胞保护功能,因此可以认为应激时HSPs在细胞内的出现标志着细胞本身保护机制的启动。

热休克蛋白根据其分子质量而命名。例如Hsp60、Hsp70与Hsp90(被研究最多的热休克蛋白)指的是热休克蛋白家族的质量分别大约为60、70与90千道尔顿。

另有一种8千道尔顿的蛋白泛素,这类蛋白用于标记行将分解的蛋白质,也表现出热休克蛋白的性质。

产生

热休克蛋白是一种在能对细胞产生损伤的在多种外在刺激下产生的应激蛋白。意大利生物学家于1962年在研究果蝇的发育时最早发现了热休克现象。

20世纪70年代,科学家进一步发现,细胞在遭受高于正常温度的刺激时,都会大量合成这类蛋白。当遭受高温或外在的不良刺激时,其他很多蛋白合成都会遭到抑制,而让开道路优先合成热休克蛋白。

它们在体内有很多重要的作用,最主要的是以分子伴侣的身份出现的,顾名思义,就是帮助稳定蛋白质和多肽,当蛋白质产生毛病后使之恢复正常,还能降解严重损伤的蛋白质。

特性

普遍性

热休克蛋白能对抗严重的应激损伤,这类现象称为热休克反应 (heatshock response,HSP),热休克反应广泛存在于从原核到真核生物的生物界有机体内。

守旧性

热休克反应是存在于生物系统不同层次结构中的普遍现象,产生的热休克蛋白从结构到功能都具有极端的守旧性,其核酸序列在不同物种之间具有高度的同源性,如大肠杆菌的DnaK基因与真核生物HSP70基因有40%-60%的同源性,真核生物间HSPs的同源性可达60%-80%。

不但能为热损伤所引诱,而且可谓许多其它损伤因素及应激刺激,包括物理、化学因素乃至机械刺激(如葡萄糖缺少、缺血、寒冷、创伤、中毒、重金属、饥饿、缺氧、氧自由基)所引导,和其它因素如感染(包括细菌、病毒和寄生虫感染)、恶性肿瘤等所引导。

随著年龄地增加,热休克蛋白的数量和质量都明显地减少。结果导致构成不活动的、不成形的蛋白质,它们不能支援皮肤。这样渐渐老化,当皮肤的结构紊乱时,皮肤就会不再结实。

表现

许多小分子热休克蛋白基因一般并不表达,显著表达小分子热休克蛋白一般是细胞遭到外部刺激的时候,比如高温刺激。现已发现,除热刺激之外还有许多物理、化学刺激可以激活小份子热休克蛋白的表达,例如紫外线、射线、机械损伤、酸、氧化剂等等。可见,小份子热休克蛋白是抵抗外界不良刺激的重要物资。当将生物的整体、组织、细胞等从其生活的温度范围内急剧地从低温移向高温时,可显著地下降一些蛋白质的合成。

例如将果蝇的幼虫或培养细胞从28℃移至35℃时,则几近大部分的蛋白质合成停止;与此相反,而休克蛋白的合成却反而被促进。这种增进作用主要是在信使RNA的合成(转录)阶段产生的。一样的现象也见于哺乳类动物、培养细胞、原生动物、植物组织和细菌等。另外观察到,由休克之外的其他处理也会产生类似的现象。这类现象的生理意义尚不清楚,但推测是与生物的温度适应现象有关系。

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