分子伴侣
Chaperone,Molecular chaperone
定义:一组从细菌到人广泛存在的蛋白质,非共价地与新生肽链和解折叠的蛋白质肽链结合,并帮助它们折叠和转运,通常不参与靶蛋白的生理功能。主要有三大类:伴侣蛋白、热激蛋白70家族和热激蛋白90家族。
学科:生物化学与分子生物学_氨基酸、多肽与蛋白质
相关名词:核质蛋白 蛋白质折叠 热休克蛋白
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
分子伴侣是一类广泛分布于原核细胞和真核细胞中的、协助细胞内生物大分子折叠、组装、转运及降解的蛋白质,又称为侣伴蛋白,其介导其他蛋白质的正确装配,但自己不成为最后功能结构中的组分。
1978年,英国科学家拉斯基等人在非洲爪蟾卵的浸出液中发现一类蛋白质,其在细胞核中通过降低组蛋白的正电荷,从而帮助组蛋白和DNA形成正常的核小体,而其本身并不是组装产物核小体的组分。这一类蛋白随即被命名为核质蛋白,这是第一个被发现具有分子伴侣功能的蛋白质。1991年,分子伴侣的基本概念被正式提出。
分子伴侣家族具有一些共同特点:家族成员具有高度保守性;家族成员在结构上具有相似性;大部分家族成员在体内为组成型表达;所有分子伴侣都不成为功能结构的组分。分子伴侣的主要功能和作用机制为:通过与蛋白质底物的短片段结合以稳定未折叠的蛋白质,或是让其部分折叠,从而防止底物蛋白质聚集或被降解;参与核小体的装配与重塑;参与线粒体/叶绿体蛋白质的转运;对错误折叠或聚集的蛋白质进行重折叠或降解;参与应激反应。
随着对分子伴侣研究的深入,越来越多的分子伴侣被鉴定出来,常见的分子伴侣有核质蛋白以及热休克蛋白(HSP)。热休克蛋白是最大的一类分子伴侣,按照蛋白质的大小,热休克蛋白共分为五类,分别为小分子热休克蛋白(sHSP)、HSP60、HSP70、HSP90以及 HSP110。sHSP主要阻止部分变性蛋白在胞质内的聚集,从而防止细胞受到变性蛋白的伤害;HSP60主要介导大分子质量的蛋白质的正确转运、折叠和装配;HSP70和HSP90除了协助蛋白质正确折叠外,还可以与不稳定的蛋白质结合,形成稳定的复合物,从而防止这些蛋白质发生聚集或降解;HSP110是具有抗凝结作用的伴侣蛋白,与HSP70一起维持蛋白质的稳定性。
(延伸阅读作者:西华师范大学生态研究院 杨炜蓉博士)
责任编辑:张鹏辉