熱休克(heat shock)”蛋白質一詞是在研究果蠅唾腺細胞受熱導致染色體膨脹現象時產生的,將溫度提高於正常生長溫度攝氏五度,會使細胞快速產生幾大類的蛋白質,統稱為熱休克蛋白質(heat shock protein;HSP),而這種現象則稱為熱休克反應(heat shock response)。細胞在其它的壓力下,如遭遇重金屬、氧化、缺氧、發炎等情況,均會產生此種現象,此為細胞因應環境變化以求得生存的反應方式,所以這類蛋白質也稱為壓力蛋白質(stress protein)。當受到環境壓力時,易造成蛋白質失去作用,而這些廣泛存在於真核與原核細胞中的HSPs被認為能幫助穩定蛋白質的結構,來維持蛋白質的活性。也因為這種molecular chaperones的功能對於peptide 的折疊與運送是必須的,所以許多HSP在細胞正常生長時也會被表現。這類蛋白質分子量從10 ~ 150 kDa不等,可依分子量不同分屬於不同個家族,而分子量介於10 ~43 kDa之間的蛋白質則通稱為小熱休克蛋白(small heat shock protein;sHSP)。
sHSP的氨基酸序列中,約有80個殘基與脊椎動物眼球水晶體內的晶狀蛋白(a-crystallin)具同源性(homologus),稱為a-crystallin domain或small heat shock domain。sHSP常以形成150-800 kDa的聚合物方式存在細胞內。和其它大分子HSP一樣,sHSP也具有molecular chaperones的功能,能夠防止未折疊的蛋白質形成無法恢復的聚合。且發現細胞內大量表現sHSP時會增加細胞對熱及氧化壓力產生抗性及抑制細胞的計畫性死亡(apoptosis)。一些活體外的實驗證實,sHSP會被磷酸化,且磷酸化的程度影響sHSP聚合及chaperone活性。
目前在人體中,已有六種不同的sHsp被發現,分別是:aA-crystallin、aB- crystallin、Hsp27、p20、MKBP/HspB2、HspB3。其中,HspB3與本實驗室先前於人類胚胎腦cDNA庫所選殖之SHSPL(small heat shock protein-like)是相同基因,包含150個氨基酸,大小16,968 Da。目前本實驗室已製備出HspB3的單株抗體,發現HspB3在人體的心臟和骨骼肌有明顯的表現,且利用免疫螢光染色法發現轉殖入Hela細胞的HspB3以顆粒的方式分佈在細胞質中。我的研究方向將探討分析HspB3的生化特性及其生物活性,目前我在測試由E.coli 純化的重組HspB3是否與其它sHSPs一樣具有molecular chaperones的活性,接著將作定點突變HspB3來推測其活性區域;並計劃測試HspB3磷酸化作用對其chaperones活性的影響。未來希望能進一步探討HspB3對細胞apoptosis的影響。
HSP 110未知
HSP90保護受體蛋白
HSP70腺苷三磷酸控制的蛋白之裝配和解離;保護蛋白質以免變性或聚集。通常是在細胞質、粒線體和葉綠體中。中。
HSP60伴隨蛋白,引導多單位蛋白正確裝配。通常是在細胞質、粒線體和葉綠體中。
LMW HSPs (17-28kDa)功能多數未知低分子量熱休克蛋白形成可逆性聚集物稱之熱休克顆粒(heat shock granules)通常在細胞質和葉綠體。
泛素分子量為8kDa的蛋白,引導其他蛋白走向蛋白分解作用
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