Ген HSPB1

Ген HSPB1 (Heat Shock Protein Family B (Small) Member 1) - Кодирует белок HSP27 (или HSP25 у мышей), который относится к семейству малых heat shock proteins (sHSPs).

Этот белок играет ключевую роль в клеточном ответе на стресс, участвует в защите от апоптоза, регуляции цитоскелета и поддержании белкового гомеостаза.

Основные характеристики гена HSPB1

Локализация:

• Хромосома 7q11.23 у человека.

Экспрессия:

• Широко представлен в различных тканях, особенно в мышцах, нервной системе, почках и сердце.

Функции:

Шаперонная активность:

• Предотвращает агрегацию денатурированных белков при стрессе (тепловой шок, окислительный стресс).

Антиапоптозное действие:

• Ингибирует каспазо-зависимый апоптоз, взаимодействуя с компонентами апоптотической сигнализации (например, с cytochrome c).

Регуляция цитоскелета:

• Взаимодействует с актином и микротрубочками, влияя на клеточную морфологию и подвижность.

Защита от окислительного стресса:

• Снижает уровень активных форм кислорода (АФК).

Структура белка HSP27

• Состоит из 205 аминокислот (≈27 кДа).
• Образует олигомерные комплексы (димеры, тетрамеры, крупные олигомеры до 800 кДа).
• Содержит α-кристаллиновый домен, характерный для sHSP.
• Фосфорилируется по сериновым остаткам (Ser15, Ser78, Ser82), что регулирует его олигомерное состояние и активность.

Роль в заболеваниях

Нейродегенеративные болезни:

• HSP27 защищает нейроны от агрегации патологических белков (тау-белок, α-синуклеин).
• Связан с болезнями Альцгеймера, Паркинсона, боковым амиотрофическим склерозом (БАС).

Онкология:

• Повышенная экспрессия HSP27 наблюдается в раковых клетках (опухоли молочной железы, простаты, глиомы).
• Способствует выживанию опухолевых клеток, устойчивости к химиотерапии.

Сердечно-сосудистые заболевания:

• Кардиопротекторная роль при ишемии/реперфузионном повреждении.

Нейропатии:

• Мутации в HSPB1 связаны с наследственными моторно-сенсорными нейропатиями (например, Charcot-Marie-Tooth type 2F).

Регуляция экспрессии

• Активируется при стрессе через HSF1 (Heat Shock Factor 1).
• Регулируется на посттрансляционном уровне (фосфорилирование под действием MAPKAPK2/3).

Исследования и терапевтический потенциал

• Ингибиторы HSP27 изучаются как возможные противораковые препараты.
• Генная терапия для нейродегенеративных заболеваний.
• Биомаркер при некоторых видах рака и нейропатиях.

Ключевые публикации

Arrigo A.P. (2007) HSP27 novel regulator of intracellular redox state:

• J. Cell. Mol. Med.

Kostenko S., Moens U. (2009) Heat shock protein 27 phosphorylation: kinases, phosphatases, functions and pathology:

• Cell. Mol. Life Sci.

Ecroyd H., et al. (2015) The small heat-shock protein HSPB1 binds to misfolded protein aggregates in an ATP-independent manner:

• Biochem. J.

Benndorf R., et al. (2014) HSPB1 mutations and neuropathies: mechanisms and therapeutic strategies:

• Hum. Mol. Genet.