Белки теплового шока

14 – слайд. Hsp90.

Это белок теплового  шока с молекулярной массой 90 кДа, который  в большом количестве присутствует в цитозолях  различных клеток как при нормальной, так и при повышенных температурах. Белок Hsp90 производится в больших количествах клетками всех эукариот (растений, животных, грибов, простейших), а также большинства бактерий.

Так же, как и шаперон HSP70 , HSP90 связывается с денатурированными белками и возвращает их в нативное состояние. HSP90, в частности, образует комплексы с регуляторными факторами транскрипции. Что особенно принципиально, в нормальных физиологических условиях HSP90 находится в связанном состоянии со многими белками системы сигнальной трансдукции, такими, например, как казеинкиназа 2 (protein kinase CKII ), серин/треониновая протеинкиназа, участвующая в нескольких путях трансдукции. В целом HSP90 - это белок, незаменимый в нормальных условиях жизни.

15 – слайд. Hsp90.

Hsp90 является шапероном, то есть помогает другим белкам правильно сворачиваться в трехмерные глобулы. Не свернутые или неправильно свернутые белковые молекулы могут быть опознаны, например, по торчащим наружу гидрофобным участкам. Hsp90 присоединяется к таким белковым молекулам и сжимает их, как тисками, используя для этого энергию АТФ. Во многих случаях это приводит к тому, что даже мутантный белок, не способный самостоятельно принять нужную конфигурацию, в итоге оказывается свернутым правильно и может выполнять свою функцию. Таким образом, нормально работающий белок Hsp90 не дает проявиться многим потенциально вредным (а иногда и потенциально полезным) мутациям других белков.

Нормальное сворачивание белков может нарушаться не только из-за мутаций, но и из-за внешних стрессирующих воздействий (например, при перегреве). Чтобы не допустить этого, клетки в условиях теплового шока увеличивают производство шаперонов, в том числе Hsp90.

Большинство белков, пользующихся «услугами» Hsp-90, выполняют  регуляторные функции и участвуют в передаче разнообразных сигналов (например, являются рецепторами, реагирующими на те или иные гормоны). От правильной работы Hsp90 зависит поведение клеток, их реагирование на различные стимулы. Онтогенез многоклеточного организма — это интегральный результат согласованного поведения множества индивидуальных клеток, поэтому нарушение работы Hsp90 может приводить к дестабилизации онтогенеза. Hsp90 делает индивидуальное развитие помехоустойчивым, позволяя сформировать нормальный фенотип даже при наличии разнообразных помех: внешних (перегрев) или внутренних (мутации регуляторных белков).

16 – слайд. Малые  БТШ

Это очень большая  и гетерогенная группа, объединяющая в своем составе белки с  молекулярными массами от 12 до 43 кДа.

Все белки этой группы имеют в своей структуре высоко консервативный участок – кристаллиновый домен.

Обнаружены у архей, бактерий, растений и животных.

Важнейшим свойством  всех малых белков теплового шока является их способность образовывать крупные олигомерные комплексы с молекулярной массой от 100 до 1000 кДа. В условиях стресса размер этих комплексов может возрастать до 5000 кДа.

Малые белки теплового  шока способны связывать частично денатурированные белки и передавать их АТФ-зависимым  шаперонам, которые обеспечивают полную ренатурацию белков – субстратов.

Благодаря своей   низкой специфичности  они могут  взаимодействовать с различными внутриклеточными белками и регулировать многочисленные процессы, протекающие  при нормальных, так и при стрессовых состояниях.

17 – слайд. Малые БТШ

Анализ первичной  структуры позволил выявить определённые родственные отношения и построить  филогенетическое древо малых БТШ. Различают aA – и aB – кристаллины, малые БТШ с молекулярной массами 25/27кДа, 22 и 20кДа, а также так называемые белки HspB2/MKBR. Как видно из рис., наибольшее гомологии характерны для aA – и aB – кристаллинов. В эту же группу попадает малый БТШ с молекулярной массой 20кДа. Вторая близкородственная группа состоит из Hsp 25/27 и Hsp22. Две первых группы белков довольно сходны из по первичной структуре и образуют большое семейство I. Во второе крупное семейство попадают HspB2 и HspB3. Белки принадлежащие к одному семейству способны образавывать гетереолигомерные комплексы.