Ген HSP
Ген HSP (Heat Shock Protein) относится к семейству белков теплового шока, которые играют ключевую роль в защите клеток от стрессовых условий, таких как высокая температура, токсины, гипоксия и воспаление.
Эти белки выполняют функции молекулярных шаперонов, помогая в правильном сворачивании, стабилизации и транспорте других белков, а также в деградации повреждённых белков.
Основные семейства HSP-генов и их функции
1. HSP70 (HSPA)
- Наиболее изученное семейство.
- Участвует в предотвращении агрегации белков, помогает в их рефолдинге.
Примеры генов:
- HSPA1A, HSPA1B (индуцируются стрессом), HSPA8 (конститутивно экспрессируется).
2. HSP90 (HSPC)
- Важен для стабилизации сигнальных белков (например, киназ и рецепторов стероидов).
Примеры генов:
- HSP90AA1, HSP90AB1.
3. HSP60 (HSPD)
- Функционирует в митохондриях, участвует в сворачивании белков.
Пример генов:
- HSPD1.
4. Малые HSP (HSPB)
- Предотвращают агрегацию белков.
Примеры генов:
- HSPB1 (HSP27), HSPB5 (αB-кристаллин).
5. HSP100 (Clp-белки)
- Участвуют в разборке белковых агрегатов.
Роль HSP в заболеваниях
1. Рак
- HSP (особенно HSP90 и HSP70) помогают опухолевым клеткам выживать в условиях стресса.
- Ингибиторы HSP90 (например, Галантамин) исследуются как противораковые препараты.
2. Нейродегенеративные заболевания
- Болезнь Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона связаны с накоплением неправильно свёрнутых белков. HSP могут замедлять этот процесс.
3. Аутоиммунные и воспалительные заболевания
- HSP могут выступать как аутоантигены (например, при ревматоидном артрите).
4. Сердечно-сосудистые заболевания
- HSP27 и HSP70 защищают кардиомиоциты при ишемии.
Исследования и клиническое применение
Терапевтические мишени:
- Ингибиторы HSP90 (например, 17-AAG) тестируются в онкологии.
Биомаркеры:
- Повышенная экспрессия HSP70 в опухолях ассоциирована с устойчивостью к химиотерапии.
Генная терапия:
- Эксперименты с усилением экспрессии HSP для защиты нейронов.
Ключевые научные работы
Ritossa, F. (1962)
- Открытие HSP у дрозофилы при тепловом шоке.
Hartl, F.U. & Hayer-Hartl, M. (2009)
- Механизмы шаперон-зависимого фолдинга.
Calderwood, S.K. et al. (2006)
- Роль HSP в раке.