分子伴侣的应用
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❖ Hsp70 的高表达可增强细胞有缺血耐受性, 这 提供了一预防和治疗缺血性的心肌损伤和脑
参考文献
1、分子伴侣及其作用机理的研究概况 黎桂芳
2、分子伴侣的功能和应用 聂忠清*,吴永刚,
蒙建洲 33、、分子伴侣的研究进展 杨云慧, 唐家乾, 冯启云 4、分子伴侣功能的研究进展 刘 炎
分子伴侣的作用机理
1、B ip 是内质网管腔内的分子伴侣, 用一种affinity panning 的方法检查B ip 与随机序列的十二肽结合的特异性, 结果发现Hy2(W öX ) 2Hy2X2Hy2X2Hy motif 与B ip j 结合最 强, Hy 最多的是, T rp、L eu、Phe, 即较大的疏水残基。一 般来说, 2- 4 个疏水残基就足够进行结合。
参与蛋白运送
在蛋白跨膜运送过程中,也有分子伴侣的参与。 核糖体上新合成的多肽在定向跨膜运送到不同细 胞器时,要维持非折叠状态。分子伴侣Hsp70家 族在蛋白移位中就能打开前体蛋白的折叠,这时 跨膜蛋白疏水基团外露,分子伴侣能够识别并与 之结合,保护疏水面,防止相互作用而凝聚,直 至跨膜运送开始。跨膜运送后,分子伴侣又参与 重折叠与组装过程。
分子伴侣的特征
1、分子伴侣对靶蛋白没有高度专一性,同一分子伴侣可
以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结 构、性质和功能都不相关的蛋白质。 2、它的催化效率很低。行使功能需要水解ATP,以改变其构 象,释放底物,进行再循环 3、它和肽链折叠的关系,是阻止错误折叠,而不是促进正 确折叠 4、多能性(胁迫保护防止交联聚沉,转运,调节转录 和复制,组装细胞骨架)。
分子伴侣的概念
1987 年 Lasky首先提出了分子伴侣 的概念。他将细胞核内能与组蛋白结 合并能介导核小体有序组装的核质素 称为分子伴侣。
分子伴侣是细胞中一大类蛋白质 ,是由不相关的蛋白质组成的一 个家系,它们介导其它蛋白质的 正确装配,但自己不成为最后功 能结构中的组分。
分子伴侣的功能
1、参与新生肽链
目录
1 分子伴侣的简介和概念
2
分子伴侣的功能
3 分子伴侣的作用机制
4
分子伴侣的作用
分子伴侣的简介
1987年Ikemura发现枯草杆菌素的折 叠需要前肽的帮助。这类前肽常位于 信号肽与成熟多肽之间,在蛋白质合 成过程中与其介导的蛋白质多肽链是 一前一后合成出来的,并以共价键相 连接,是成熟多肽正确折叠所必需的, 成熟多肽完成折叠后即通过水解作用 与前肽脱离。Shinde和Inouye将这类 前肽称为分子内伴侣
免疫原性
❖ 病原体结合的分子伴侣免疫原性很强,在宿 主体内能诱发产生某些免疫疾病,如结核, Ieprosy,Legionnaire's病,Iyme病,Q热 (Q fever)等(Schoel 1994)。而分子伴 侣本身的变化,如cpn10的表达水平下降,可 能与全身性致命性线粒体疾病(Agsteribbe 1993)有关。因而,对分子伴侣在各种病理 现象中的作用的研究是非常必要的。
在蛋白合成过程中,伴侣分子能识别与稳定多肽链的 部分折叠的构象,从而参与新生肽链的折叠与装配。
植物光合作用的关键酶—二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶 在合成时,新合成的亚基单体组装成全酶(共8 个大 亚基、8个小亚基,大亚基基因组叶绿体编码,小亚基 基因组核编码)之前,就有Rubisco结合蛋白(RBP) 参与,实际上就是一种“分子伴侣”。大亚基先与 RBP结合,然后与转运进叶绿体的小亚基装配成完整 的全酶。抗RBP的抗体阻止新合成的亚基装配成 Rubisco。
2、分子伴侣常常以多聚体形式而形成中心空洞的结构, 用电子 显微镜已经观察到由二层圆面包圈组成的十四体GroEL 分子和 一个一层圆面包圈的七体GroES 分子协同作用形成中空的非对 称笼状结构(cage model) , 该二层圆面包圈形组成的十四体 GroEL 分子只有一个或若ຫໍສະໝຸດ Baidu个部位能够与疏水残基结合, 而其 余部位起识别作用。
5、 进化保守性
分子伴侣的应用
❖ 它可以成为肿瘤或感染性疾病中的免疫优势 抗原 激发宿主的免疫反应。肿瘤组织中提取 的Grp 94 (Hsp 90) pep t ide 复合物可激活携 带该肿瘤的个体的CD8+ 细胞毒性T 细胞, 而 产生抑瘤作用。其具体作用机制尤其是抗原 递呈加工过程尚未明了。但应用前景广泛, 可 作为肿瘤疫苗而进行免疫治疗
二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶
分子伴侣参与生物大分子的转运和定位
修复热变性蛋白
有一类分子伴侣属于热休克蛋白 (HSP)。这种 蛋白是1962年Ritossa在研究果蝇唾腺染色体时首 先发现的。果蝇一般在25℃正常生长,当外界温 度升至30~40℃时,果蝇体内产生较多的HSP。后 来又在酵母、玉米、大豆、大肠杆菌等中发现。 当外界温度高出正常生长温度10~15℃,HSP大量 诱生。近年来的研究表明在正常生长条件下,这 类HSP仍少量存在。进一步研究才知正常生理条件 下,HSP对蛋白跨膜运输,结构折叠也有重要作用 。
分子伴侣的作用
免疫保护
分子伴侣不仅是胞内蛋白折叠、组装与转运的帮助蛋白, 更令人惊奇的是它还可以成为感染性疾病中的免疫优势 抗原,激发宿主体内的体液免疫反应和T细胞介导的细 胞免疫反应,证实在细菌或寄生虫感染中具有免疫保护 作用。 生理情况下,诱导热休克蛋白Hsp70等的过度表达, 能使机体具有更高的缺血耐受能力,减少急性成人 呼吸窘迫症造成的器官损害(Currie 1993)
参考文献
1、分子伴侣及其作用机理的研究概况 黎桂芳
2、分子伴侣的功能和应用 聂忠清*,吴永刚,
蒙建洲 33、、分子伴侣的研究进展 杨云慧, 唐家乾, 冯启云 4、分子伴侣功能的研究进展 刘 炎
分子伴侣的作用机理
1、B ip 是内质网管腔内的分子伴侣, 用一种affinity panning 的方法检查B ip 与随机序列的十二肽结合的特异性, 结果发现Hy2(W öX ) 2Hy2X2Hy2X2Hy motif 与B ip j 结合最 强, Hy 最多的是, T rp、L eu、Phe, 即较大的疏水残基。一 般来说, 2- 4 个疏水残基就足够进行结合。
参与蛋白运送
在蛋白跨膜运送过程中,也有分子伴侣的参与。 核糖体上新合成的多肽在定向跨膜运送到不同细 胞器时,要维持非折叠状态。分子伴侣Hsp70家 族在蛋白移位中就能打开前体蛋白的折叠,这时 跨膜蛋白疏水基团外露,分子伴侣能够识别并与 之结合,保护疏水面,防止相互作用而凝聚,直 至跨膜运送开始。跨膜运送后,分子伴侣又参与 重折叠与组装过程。
分子伴侣的特征
1、分子伴侣对靶蛋白没有高度专一性,同一分子伴侣可
以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结 构、性质和功能都不相关的蛋白质。 2、它的催化效率很低。行使功能需要水解ATP,以改变其构 象,释放底物,进行再循环 3、它和肽链折叠的关系,是阻止错误折叠,而不是促进正 确折叠 4、多能性(胁迫保护防止交联聚沉,转运,调节转录 和复制,组装细胞骨架)。
分子伴侣的概念
1987 年 Lasky首先提出了分子伴侣 的概念。他将细胞核内能与组蛋白结 合并能介导核小体有序组装的核质素 称为分子伴侣。
分子伴侣是细胞中一大类蛋白质 ,是由不相关的蛋白质组成的一 个家系,它们介导其它蛋白质的 正确装配,但自己不成为最后功 能结构中的组分。
分子伴侣的功能
1、参与新生肽链
目录
1 分子伴侣的简介和概念
2
分子伴侣的功能
3 分子伴侣的作用机制
4
分子伴侣的作用
分子伴侣的简介
1987年Ikemura发现枯草杆菌素的折 叠需要前肽的帮助。这类前肽常位于 信号肽与成熟多肽之间,在蛋白质合 成过程中与其介导的蛋白质多肽链是 一前一后合成出来的,并以共价键相 连接,是成熟多肽正确折叠所必需的, 成熟多肽完成折叠后即通过水解作用 与前肽脱离。Shinde和Inouye将这类 前肽称为分子内伴侣
免疫原性
❖ 病原体结合的分子伴侣免疫原性很强,在宿 主体内能诱发产生某些免疫疾病,如结核, Ieprosy,Legionnaire's病,Iyme病,Q热 (Q fever)等(Schoel 1994)。而分子伴 侣本身的变化,如cpn10的表达水平下降,可 能与全身性致命性线粒体疾病(Agsteribbe 1993)有关。因而,对分子伴侣在各种病理 现象中的作用的研究是非常必要的。
在蛋白合成过程中,伴侣分子能识别与稳定多肽链的 部分折叠的构象,从而参与新生肽链的折叠与装配。
植物光合作用的关键酶—二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶 在合成时,新合成的亚基单体组装成全酶(共8 个大 亚基、8个小亚基,大亚基基因组叶绿体编码,小亚基 基因组核编码)之前,就有Rubisco结合蛋白(RBP) 参与,实际上就是一种“分子伴侣”。大亚基先与 RBP结合,然后与转运进叶绿体的小亚基装配成完整 的全酶。抗RBP的抗体阻止新合成的亚基装配成 Rubisco。
2、分子伴侣常常以多聚体形式而形成中心空洞的结构, 用电子 显微镜已经观察到由二层圆面包圈组成的十四体GroEL 分子和 一个一层圆面包圈的七体GroES 分子协同作用形成中空的非对 称笼状结构(cage model) , 该二层圆面包圈形组成的十四体 GroEL 分子只有一个或若ຫໍສະໝຸດ Baidu个部位能够与疏水残基结合, 而其 余部位起识别作用。
5、 进化保守性
分子伴侣的应用
❖ 它可以成为肿瘤或感染性疾病中的免疫优势 抗原 激发宿主的免疫反应。肿瘤组织中提取 的Grp 94 (Hsp 90) pep t ide 复合物可激活携 带该肿瘤的个体的CD8+ 细胞毒性T 细胞, 而 产生抑瘤作用。其具体作用机制尤其是抗原 递呈加工过程尚未明了。但应用前景广泛, 可 作为肿瘤疫苗而进行免疫治疗
二磷酸核酮糖羧化酶加氧酶
分子伴侣参与生物大分子的转运和定位
修复热变性蛋白
有一类分子伴侣属于热休克蛋白 (HSP)。这种 蛋白是1962年Ritossa在研究果蝇唾腺染色体时首 先发现的。果蝇一般在25℃正常生长,当外界温 度升至30~40℃时,果蝇体内产生较多的HSP。后 来又在酵母、玉米、大豆、大肠杆菌等中发现。 当外界温度高出正常生长温度10~15℃,HSP大量 诱生。近年来的研究表明在正常生长条件下,这 类HSP仍少量存在。进一步研究才知正常生理条件 下,HSP对蛋白跨膜运输,结构折叠也有重要作用 。
分子伴侣的作用
免疫保护
分子伴侣不仅是胞内蛋白折叠、组装与转运的帮助蛋白, 更令人惊奇的是它还可以成为感染性疾病中的免疫优势 抗原,激发宿主体内的体液免疫反应和T细胞介导的细 胞免疫反应,证实在细菌或寄生虫感染中具有免疫保护 作用。 生理情况下,诱导热休克蛋白Hsp70等的过度表达, 能使机体具有更高的缺血耐受能力,减少急性成人 呼吸窘迫症造成的器官损害(Currie 1993)