Ген HSPA5

Ген HSPA5 (Heat Shock Protein Family A (Hsp70) Member 5), также известный как BiP (Binding Immunoglobulin Protein) или GRP78 (Glucose-Regulated Protein 78), играет ключевую роль в клеточном гомеостазе, особенно в условиях стресса.

Основные характеристики гена HSPA5

Локализация:

• Хромосома 9q33.3 (у человека)

Белок:

• Hsp70-подобный шаперон с молекулярной массой ~78 кДа

Функции:

• Участвует в сворачивании и сборке белков в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР).
• Регулирует ответ на развернутые белки (UPR, Unfolded Protein Response) при ЭПР-стрессе.
• Обеспечивает транспорт вновь синтезированных белков в ЭПР.
• Участвует в аутофагии, апоптозе и клеточной адгезии.
• Влияет на онкогенез, устойчивость к терапии рака и вирусные инфекции.

Связанные исследования и ключевые направления

1. Роль в онкологии

• HSPA5 часто гиперэкспрессируется в опухолях (например, при раке молочной железы, простаты, поджелудочной железы, глиобластоме).

Функции в раковых клетках:

• Поддержание выживаемости опухолевых клеток в условиях гипоксии и дефицита питательных веществ.
• Участие в устойчивости к химио- и лучевой терапии.
• Взаимодействие с онкогенными сигнальными путями (PI3K/AKT, NF-κB).

Исследования:

• Targeting HSPA5/BiP as a therapeutic strategy in cancer (Nature Reviews Cancer, 2021)
• Inhibition of HSPA5 sensitizes cancer cells to ER stress-induced apoptosis (Cell Death & Disease, 2020)

2. Участие в нейродегенеративных заболеваниях

HSPA5 играет роль в патогенезе:

• Болезни Альцгеймера (взаимодействует с тау-белком и β-амилоидом).
• Болезни Паркинсона (регулирует альфа-синуклеин).
• Бокового амиотрофического склероза (БАС).

Исследования:

• HSPA5 modulation reduces ER stress and improves motor neuron survival in ALS models (Science Translational Medicine, 2019)
• GRP78/BiP protects against tau aggregation and toxicity (Journal of Neuroscience, 2022)

3. Роль в вирусных инфекциях

HSPA5 используется вирусами для репликации и сборки:

• COVID-19: SARS-CoV-2 взаимодействует с BiP для проникновения и репликации.
• Вирус Эбола, Денге, гепатита С также зависят от HSPA5.

Исследования:

• GRP78 is a host factor for SARS-CoV-2 infection (Cell Research, 2021)
• Targeting HSPA5 inhibits Ebola virus replication (PLOS Pathogens, 2020)

4. Регуляция аутофагии и апоптоза

• При стрессе ЭПР HSPA5 либо запускает UPR для восстановления, либо, при необратимом повреждении, активирует апоптоз через каспазы.
• Влияет на аутофагию через взаимодействие с Beclin-1 и LC3.

Исследования: 

• HSPA5 regulates the balance between autophagy and apoptosis (Autophagy, 2023)

Перспективные направления исследований

• Терапевтическое ингибирование HSPA5 (малые молекулы, антисмысловые олигонуклеотиды).
• Биомаркер рака и нейродегенерации (уровень BiP в крови коррелирует с прогрессией).
• Модуляция HSPA5 для усиления эффективности противоопухолевой терапии.