热休克蛋白(heat shock protein,HSP)、应激蛋白(stress protein,SP)

摘 要:

热休克蛋白又称应激蛋白、热激蛋白,是指细胞在不良因素刺激、特别是环境高温诱导下所表达的一组蛋白质。热休克蛋白是一类在遗传上高度保守的分子,能保护细胞并促进细胞对各种刺激所造成的损伤进行自身修复,具有重要的生物学功能。

关键词:

热休克蛋白(heat shock protein,HSP)又称应激蛋白(stress protein,SP)、热激蛋白,是指细胞在一些理化因素刺激、特别是环境高温诱导下所表达的一组蛋白质。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保守的分子,能保护细胞并促进细胞对各种刺激所造成的损伤进行自身修复,具有重要的生物学功能。

热休克蛋白依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。

HSP的一个重要特点是它们在进化过程中具有高度保守性。例如,从大肠杆菌、酵母、果蝇和人体分离的分子量为70kD的HSP具有80%以上的相似性。HSP在进化过程中的高度保守性,说明它们具有普遍存在的重要生理功能。然而在这方面的研究,迄今还很不充分。

热休克蛋白是生物体内最古老的分子之一,是一种保护性蛋白,受到高温等恶劣环境袭击时,就会被大量合成(正常情况下也有少许存在),从而帮助每个细胞维持正常的生理活动,阻止影响细胞健康的蛋白质相互作用,促进有利于健康的相互作用。如此,不同蛋白质间就形成了稳定而有效的联系机制,极端条件对机体的损害就大为减轻。

除环境高温以外,其他应激原如缺氧、寒冷、感染、饥饿、创伤、中毒等也能诱导细胞生成HSP。因此,HSP又称应激蛋白(stress protein,SP),但习惯上仍称HSP。热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原材料,让细胞内的生理化过程得以平稳运行。因此,当细胞受到很大环境压力时,它的第一反应就是合成更多的热休克蛋白。

HSP可提高细胞的应激能力,特别是耐热能力。预先给生物以非致死性的热剌激,可以加强生物对第二次热剌激的抵抗力,提高生物对致死性热剌激的存活率,这种现象称为热耐受。对此现象的分子机制仍不太清楚,但许多研究均发现了HSP的生成量与热耐受呈正相关。

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