提起熱休克蛋白，很多人都不明白這是什么，其實(shí)，熱休克蛋白是人體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，對(duì)于人體有著非常重要的作用。下面我們就一起來(lái)看看到底什么是熱休克蛋白，看看熱休克蛋白是怎么產(chǎn)生的，了解一下熱休克蛋白有什么功能。
熱休克蛋白又稱應(yīng)激蛋白，是機(jī)體細(xì)胞在一些理化因素刺激后高效表達(dá)的一組蛋白質(zhì)，因先發(fā)現(xiàn)于果蠅唾液腺的熱應(yīng)激反應(yīng)中而得名，此后的研究表明，熱休克蛋白廣泛存在于人、動(dòng)物、微生物和植物的細(xì)胞中，是一類在遺傳上高度保守的分子，能保護(hù)細(xì)胞并促進(jìn)細(xì)胞對(duì)各種刺激所造成的損傷進(jìn)行自身修復(fù)，具有重要的生物學(xué)功能。
熱休克蛋白(HSPs)是廣泛存在于生物界從原核到真核細(xì)胞中的一類具有高度保守性的蛋白質(zhì)，當(dāng)細(xì)胞在受到某些不利因素(如高熱、感染、缺血、缺氧及化學(xué)物質(zhì)等)刺激時(shí)，會(huì)迅速短暫地大量合成，并通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)部分變性的蛋白質(zhì)結(jié)合，協(xié)助其復(fù)性或?qū)⑵溥\(yùn)送至溶酶體降解而發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)功能，因而可以認(rèn)為應(yīng)激時(shí)HSPs在細(xì)胞內(nèi)的出現(xiàn)標(biāo)志著細(xì)胞自身保護(hù)機(jī)制的啟動(dòng)。
熱休克蛋白依據(jù)其分子質(zhì)量而命名。例如Hsp60、Hsp70與Hsp90(被研究多的熱休克蛋白)指的是熱休克蛋白家族的質(zhì)量分別大約為60、70與90千道爾頓。
另有一種8千道爾頓的蛋白泛素，這種蛋白用于標(biāo)記即將分解的蛋白質(zhì)，也表現(xiàn)出熱休克蛋白的性質(zhì)。
產(chǎn)生
熱休克蛋白是一種在能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷的在多種外在刺激下產(chǎn)生的應(yīng)激蛋白。意大利生物學(xué)家于1962年在研究果蠅的發(fā)育時(shí)早發(fā)現(xiàn)了熱休克現(xiàn)象。
20世紀(jì)70年代，科學(xué)家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞在遭受高于正常溫度的刺激時(shí)，都會(huì)大量合成這種蛋白。當(dāng)遭遇高溫或外在的不良刺激時(shí)，其他很多蛋白合成都會(huì)受到抑制，而讓開(kāi)道路優(yōu)先合成熱休克蛋白。
它們?cè)隗w內(nèi)有很多重要的作用，主要的是以“分子伴侶”的身份出現(xiàn)的，顧名思義，就是幫助穩(wěn)定蛋白質(zhì)和多肽，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生錯(cuò)誤后使之恢復(fù)正常，還能降解嚴(yán)重?fù)p傷的蛋白質(zhì)。
特性
普遍性
熱休克蛋白能對(duì)抗嚴(yán)重的應(yīng)激損傷，這種現(xiàn)象稱為熱休克反應(yīng) (heatshock response,HSP)，熱休克反應(yīng)廣泛存在于從原核到真核生物的生物界有機(jī)體內(nèi)。
保守性
熱休克反應(yīng)是存在于生物系統(tǒng)不同層次結(jié)構(gòu)中的普遍現(xiàn)象，產(chǎn)生的熱休克蛋白從結(jié)構(gòu)到功能都具有極端的保守性，其核酸序列在不同物種之間具有高度的同源性，如大腸桿菌的DnaK基因與真核生物HSP70基因有40%-60%的同源性，真核生物間HSPs的同源性可達(dá)60%-80%。
不僅能為熱損傷所誘導(dǎo)，而且可謂許多其它損傷因素及應(yīng)激刺激，包括物理、化學(xué)因素乃至機(jī)械刺激(如葡萄糖缺乏、缺血、寒冷、創(chuàng)傷、中毒、重金屬、饑餓、缺氧、氧自由基)所誘導(dǎo)，以及其它因素如感染(包括細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)感染)、惡性腫瘤等所誘導(dǎo)。
隨著年齡地增加，熱休克蛋白的數(shù)量和質(zhì)量都明顯地減少。結(jié)果導(dǎo)致形成不活動(dòng)的、不成形的蛋白質(zhì)，它們不能支援皮膚。這樣慢慢老化，當(dāng)皮膚的結(jié)構(gòu)紊亂時(shí)，皮膚就會(huì)不再健壯。
表現(xiàn)
許多小分子熱休克蛋白基因一般并不表達(dá)，顯著表達(dá)小分子熱休克蛋白一般是細(xì)胞受到外部刺激的時(shí)候，比如高溫刺激?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，除了熱刺激之外還有許多物理、化學(xué)刺激可以激活小分子熱休克蛋白的表達(dá)，例如紫外線、射線、機(jī)械損傷、酸、氧化劑等等?？梢?jiàn)，小分子熱休克蛋白是抵御外界不良刺激的重要物質(zhì)。當(dāng)將生物的整體、組織、細(xì)胞等從其生活的溫度范圍內(nèi)急劇地從低溫移向高溫時(shí)，可顯著地降低一些蛋白質(zhì)的合成。
例如將果蠅的幼蟲(chóng)或培養(yǎng)細(xì)胞從28℃移至35℃時(shí)，則幾乎大部分的蛋白質(zhì)合成停止;與此相反，而休克蛋白的合成卻反而被促進(jìn)。這種促進(jìn)作用主要是在信使RNA的合成(轉(zhuǎn)錄)階段產(chǎn)生的。同樣的現(xiàn)象也見(jiàn)于哺乳類動(dòng)物、培養(yǎng)細(xì)胞、原生動(dòng)物、植物組織和細(xì)菌等。另外觀察到，由休克以外的其他處理也會(huì)發(fā)生類似的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的生理意義尚不清楚，但推測(cè)是與生物的溫度適應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)系。
