Ген HSP101

Ген HSP101 - Кодирует белок теплового шока 101 (HSP101), важный шаперон из семейства HSP100/ClpB, играющий ключевую роль в защите клеток от стрессов, особенно от теплового шока.  

Основные характеристики HSP101  

1. Функция:

Термотолерантность:

• Помогает клеткам выживать при высоких температурах, предотвращая денатурацию белков.

Шаперонная активность:

• Разбирает белковые агрегаты и помогает в рефолдинге (восстановлении правильной структуры) денатурированных белков.

 Работа с HSP70:

• Взаимодействует с системой HSP70/DnaK, усиливая её способность к реактивации агрегированных белков.

2. Структура:

• Принадлежит к AAA+ ATPазам (ATP-зависимые шапероны).
• Образует гексамерные комплексы, которые используют энергию АТФ для разборки белковых агрегатов.

3. Экспрессия:

• Индуцируется при тепловом стрессе, но также может активироваться при других стрессах (окислительный, осмотический).
• В растениях (например, у Arabidopsis thaliana) HSP101 критичен для термотолерантности.

Исследования, связанные с HSP101  

1. Роль в растениях:

У Arabidopsis:

• Мутанты hsp101 погибают при температурах, которые дикий тип переносит (Hong & Vierling, 2000).
• HSP101 необходим для акклиматизации к жаре.

В сельском хозяйстве:

• Повышение уровня HSP101 в культурах (пшеница, рис) может улучшить устойчивость к глобальному потеплению (Kumar et al., 2022).

2. HSP101 у бактерий и грибов:

У E. coli:

• Аналог HSP101 - ClpB, критичен для выживания при тепловом стрессе.

 У дрожжей:

• HSP104 (гомолог HSP101) разбирает прионы и амилоидные фибриллы (Glover & Lindquist, 1998).

3. Медицинские исследования:

Рак:

• HSP101 может способствовать выживанию опухолевых клеток в условиях гипоксии и гипертермии.

Нейродегенеративные заболевания:

• HSP104 (дрожжевой аналог) изучается как возможное средство против болезней Альцгеймера и Паркинсона из-за способности разрушать белковые агрегаты.

Ключевые публикации

 Hong, S. W., & Vierling, E. (2000):

• Mutants of Arabidopsis thaliana defective in the acquisition of tolerance to high temperature stress.

Glover, J. R., & Lindquist, S. (1998) - HSP104, HSP70, and HSP40:

• A novel chaperone system that rescues previously aggregated proteins.

Kumar, M. et al. (2022) - HSP101:

• A key player in crop thermotolerance.