Hsp70

HSP betyr varmesjokkproteiner ( varmesjokkproteiner ). De er faktisk klasse 1 anstand proteiner . Ja, de garantere riktig konformasjon av proteiner i cellen , og hjelpe dem til å beskytte seg mot eksterne påkjenninger . Suffikset "70" tilsvarer molekylvekten (70 kdalton)

Oppdagelse

Medlemmer av Hsp70-familien er sterke regulatorer av stress på grunn av varme og giftige kjemikalier, spesielt tungmetaller som arsen , kadmium , kobber , kvikksølv , etc. Hsp70 ble opprinnelig oppdaget av Ferruccio Ritossa (1936-2014) på 1960-tallet da en laboratoriearbeider ved et uhell økte temperaturen på inkubasjon av en kultur av Drosophila (fruktfluer). Ved undersøkelse av kromosomene fant Ritossa en økning i transkripsjonen av gener av et ukjent protein. Dette ble senere beskrevet som "Heat Shock Response" og proteinene ble kalt " Heat Shock Proteins " (Hsps).

Struktur

Generell drift

Proteinene i HSP70-familien fungerer i form av dimerer . De opererer basert på fleksibilitet og evne til å binde hydrofobe interaksjonssoner . det er to tilfeller :

hvis proteinet er labilt (lett modifiserbart), vil ikke ATP være nødvendig;
mens proteinet er sterkt strukturert, vil ATP måtte gripe inn.

Struktur

Alle Hsp70-proteiner har tre hovedfunksjonelle domener:

et “N-terminal domene” av ATPase-domenet binder ATP (adenosintrifosfat) og hydrolyse til ADP (adenosindifosfat). ATP-sentralen oppnår konformasjonsendringer i de to andre domenene;
et " substratbindende domene " med en affinitet for nøytrale molekyler, hydrofobe aminosyrerester. Domenet er langt nok til å samhandle med peptider opp til syv rester i lengde;
et "C-terminal domene" rikt på alfa-helix- struktur , som fungerer som et " deksel " for bindingsdomenet til substratet. Når et Hsp70-protein binder seg til ATP, åpnes lokket og frigjør relativt raskt peptidet. Når Hsp70-proteinene binder seg til ADP, lukkes lokket, og peptidene er tett bundet til bindingsdomenet til substratet.

Funksjon og regulering

Den varme er en av de største fiender av proteinet som den endres bretting og derfor endre funksjonen av proteinet. Følgelig har utviklingen satt opp systemer som gjør det mulig å unngå denne denatureringen av varme for ikke å måtte erstatte for ofte denaturerte proteiner (resirkulering av proteiner kalles " turn-over "). HSPs rolle er å sikre riktig konformasjon av proteiner i cellen .

HSP er preget av det faktum at de har flere aminosyrer som er i stand til å etablere sterke interaksjoner med hverandre enn "normale" proteiner, det vil si ikke-HSP. Følgelig er HSP-er derfor mindre "fleksible" og mindre følsomme for varme.

Konkret nærmer en HSP seg et protein. Avhengig av om konformasjonen av proteinet er god eller dårlig, vil det eller ikke tillate assosiasjonen av HSP eller vil bli rettet mot proteasomet å bli nedbrutt. Hvis HSP er assosiert, vil sistnevnte tjene som et " skjelett " for proteinet som forhindrer at det blir deformert (denaturert) av varme. Senere skiller de to proteinene seg og fortsetter livet i cellen.

Uttrykket "HSP" grupperer faktisk en hel familie av proteiner , som hver har en spesifikk proteinpartner. Noen HSPer uttrykkes (syntetiseres) hele tiden, mens andre uttrykkes som et resultat av en plutselig økning i temperaturen.

Kreft

HSP 70 er overuttrykt i ondartet melanom og underuttrykt i nyrekreftceller.

Medlem av familien

Prokaryoter uttrykker tre Hsp70-proteiner: DnaK, HscA (Hsc66) og HscC (Hsc62).

Eukaryote organismer uttrykker flere litt forskjellige Hsp70-proteiner (fordi de er veldig konserverte under evolusjonen siden de er essensielle). Alle har samme domenestruktur, men hver har et unikt uttrykksmønster.

Hsc70 (Hsp73 / HSPA8) er konstituerende kjent som kaperonproteinet. Det representerer vanligvis 1 til 3% av de totale cellulære proteiner.
Hsp72 (HSPA1A) er et stressindusert protein. Høye konsentrasjoner kan produseres av celler som respons på hypertermi, oksidativt stress og endringer i pH .
Bindende immunoglobulinprotein (BIP eller Grp78) er et protein som ligger i endoplasmatisk retikulum . Det er involvert i proteinfolding, og konsentrasjonen og funksjonen varierer i respons til stress eller sult.
mtHsp70 eller Grp75 er mitokondrie Hsp70.

Følgende er en liste over humane Hsp70-gener og deres tilsvarende proteiner:

ubehagelig	protein	synonymer	celle lokalisering
HSPA1A	Hsp70-1a	HSP70-1, Hsp72	Core / Cyto
HSPA1B	Hsp70-1b	HSP70-2	Nuc / Cyto
HSPA1L	Hsp70-1L		?
HSPA2	Hsp70-2		?
HSPA4	Hsp70-4		?
HSPA4L	Hsp70-4L		?
HSPA5	Hsp70-5	BiP / Grp78	ER
HSPA6	Hsp70-6		?
HSPA7	Hsp70-7		?
HSPA8	Hsp70-8	Hsc70	Nuc / Cyto
HSPA9	Hsp70-9	Grp75 / mtHsp70	Mito
HSPA12A	Hsp70-12a		?
HSPA14	Hsp70-14		?

Merknader og referanser

(en) Tavaria M, Gabriele T, Kola I, Anderson RL, “ A hitchhiker's guide to the human Hsp70 family ” , Cell Stress Chaperones , vol. 1, n o 1,April 1996, s. 23–8 ( PMID 9222585 , PMCID 313013 )
(i) Morano KA, " Nye triks for en gammel hund: The Evolving World of Hsp70 " , Ann. NY Acad. Sci. , vol. 1113,oktober 2007, s. 1–14 ( PMID 17513460 , DOI 10.1196 / annals.1391.018 )
(in) Ritossa F, " A new puffing pattern induced by temperature shock and DNP in Drosophila " , Cellular and Molecular Life Sciences (CMLS) , vol. 18, n o 121962, s. 571-573 ( DOI 10.1007 / BF02172188 )
(in) Ritossa F, " Discovery of the heat shock response " , Cell Stress Chaperones , Vol. 1, n o toJuni 1996, s. 97–8 ( PMID 9222594 , PMCID 248460 )
(i) Yoshimune K, Yoshimura T, Nakayama T, Nishino T, N Esaki, " Hsc62, Hsc56, og GrpE, det tredje Hsp70-kapersystemet av Escherichia coli " , Biochem. Biophys. Res. Felles. , vol. 293, n o 5,Mai 2002, s. 1389–95 ( PMID 12054669 , DOI 10.1016 / S0006-291X (02) 00403-5 )

Eksterne linker

Helserelatert ressurs :
- (no) Medisinske fagoverskrifter