分子伴侣
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5、分子伴侣(Molecular chaperone) 特征
6、思考题
1、分子伴侣(Molecular chaperone) 概述
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（nucleaoplasmin）称 为分子伴侣。 同年Lkemura发现杆菌素（subtilish）的折叠 前需要前肽（propeptide）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 成过程中是一前一后合成出来的 ，并以共价 键相连接，
酪氨酸激酶pp60v-src 或在一定条件下，从Hsp90 等与之形
成的复合物中释放，才能转位至胞膜，行使激酶的活性功能。 Casein(CKII) 和 el/f-2a 是两种丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶，其 中Casein(CKII) 与细胞生长和细胞周期有关，el/f-2a 激酶则 调节蛋白质合成，两者均可与Hsp90 及其他分子伴侣形成复 合物。除 Hsp90 以外，其他分子伴侣如Hsp70, PPIs 等都影 响了受体分子的激活过程。
分子伴侣的特征
从参与促进一个反应而本身不在最终产物中出现这一点来看，
分子伴侣具有酶的特征。但从以下三方面来看，分子伴侣和 酶很不同。 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） 5、 进化保守性
思考题
什么是分子伴侣？分子伴侣怎样被发现的?
分子伴侣的功能有哪些？ 分子伴侣的本质是什么？
分子伴侣的类型有哪几种？
分子伴侣的特征？
2、应激蛋白70
应激蛋白70 家族又称为热休克蛋白70 家族（Hsp70 family ），是一类分子量约70Ku 的高度保守的 ATP 酶，广 泛地存在于原核和真核细胞中，包括大肠杆菌胞浆中的 DnaK/ Dna J ，内质网中的 Bip 、 Hsc1 、 Hsc 2 、Hsc 4 或Hsc70 ，胞浆中的 Hsp70 、 Hsp68 和 Ssal4p ，线粒体 中的Ssclp 、 Hsp70 等。在细胞应急和非应急条件下的蛋白 质代谢如蛋白质的从头折叠（de novo protein folding) 、跨 膜运输、错误折叠多肽的降解及其调控过程中有重要的作用。 在体内，Hsp70 家族成员的主要功能是以 ATP 依赖的方式 结合未折叠多肽链的疏水区以稳定蛋白质的未折叠状态，再 通过有控制的释放帮助其折叠。
3、应激蛋白90家族（Hsp90 family
） 即热休克蛋白90家族（Hsp90 family ），分子量在90Ku 左
右，包括大肠杆菌胞浆中的HtpG ，酵母胞浆中的Hsp83 与 Hsc83 ，果蝇胞浆中的Hsp83 ，以及哺乳类胞浆中的Hsp90 与内质网中的Grp94（ Erp90 或内质网素endoplasmin ）等。 Hsp 90 可以与胞浆中的类固醇激素受体结合，封闭受体的 DNA 结合域，阻碍其基因转录调控区的激活作用，使之保 持在天然的非活性状态，但Hsp90 的结合也使受体保持着对 激素配体的高亲和力。Hsp90 还与 Ras 信号途径中许多信 号分子的折叠与组装密切相关，主要是Hsp90 的结合与解离， 介导了这些分子在非活性形式与活性形式间的转化。如转化 型
3、分子伴侣(Molecular chaperone) 作用
分子伴侣(Molecular chaperone)可以识别正
在合成的多肽或部分折叠的多肽 分子伴侣(Molecular chaperone)与多肽的某 些部位以共价键结合 分子伴侣(Molecular chaperone)帮助多肽转 运、折叠或装配。 作用机制
现代分子生物学
杨金刚
分子伴侣(Molecular chaperone)
1、分子伴侣(Molecular chaperone)概述
2、分子伴侣(Molecular chaperone)本质 3、分子伴侣(Molecular chaperone)作用
4、分子伴侣(Molecular chaperone) 类型
分子伴侣的类型
1、伴侣素家族 Cpn 家族是具有独特的双层 7-9 元环状结构的寡聚蛋白，它
们以依赖 ATP 的方式促进体内正常和应急条件下的蛋白质。 Cpns 又分为两组： GroEL(Hsp60) 家族和TriC 家族。 GroEL 型的 Cpns 存在于真细菌和叶绿体中，由双层 7 个亚 基组成的圆环组成，每个亚基分子量约为 60Ku 。它们在体 内与一种辅助因子，如E. coli 中的GroES ，协同作用以帮助 蛋白折叠。除了叶绿体中的类似物外，这些蛋白是应急反应 诱导的。人们对GroEL 和GroES 的结构、功能及其作用机 制做了十分详尽的研究。 TRiC质中，由双层 8 或 9 元环组成，亚基分子量约为 55K ，与小鼠中 TCP-1 尾复合蛋白（ TCP-1 tail complex protein ）有同源性。这种 Cpn 没有类似 GroES 的辅助因子， 而且只有古细菌中的成员有应急诱导性；
是成熟多肽完成折叠后通过水解作用与前肽脱离。
这类前肽称为分子内伴侣（intra molecular） 随着分子伴侣的进一步认识和研究，这一概念延伸 为:一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质， 他们在细胞内帮助其他多肽的结构完成正确的装配 或组装，而且组装完毕后与之分离，不构成这些蛋 白质结构执行功能多的组分，这种蛋白分子称为分 子伴侣(Molecular chaperone）。
2、分子伴侣(Molecular chaperone) 本质
1、分子伴侣(Molecular chaperone)的本质是蛋白 质。 2、分子伴侣(Molecular chaperone)在作用的前后 本身并没有变化，也就是说不是其介导的多肽的结 构执行功能的组分。只是帮助其折叠装配最后有与 之分离。
6、思考题
1、分子伴侣(Molecular chaperone) 概述
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（nucleaoplasmin）称 为分子伴侣。 同年Lkemura发现杆菌素（subtilish）的折叠 前需要前肽（propeptide）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 成过程中是一前一后合成出来的 ，并以共价 键相连接，
酪氨酸激酶pp60v-src 或在一定条件下，从Hsp90 等与之形
成的复合物中释放，才能转位至胞膜，行使激酶的活性功能。 Casein(CKII) 和 el/f-2a 是两种丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶，其 中Casein(CKII) 与细胞生长和细胞周期有关，el/f-2a 激酶则 调节蛋白质合成，两者均可与Hsp90 及其他分子伴侣形成复 合物。除 Hsp90 以外，其他分子伴侣如Hsp70, PPIs 等都影 响了受体分子的激活过程。
分子伴侣的特征
从参与促进一个反应而本身不在最终产物中出现这一点来看，
分子伴侣具有酶的特征。但从以下三方面来看，分子伴侣和 酶很不同。 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） 5、 进化保守性
思考题
什么是分子伴侣？分子伴侣怎样被发现的?
分子伴侣的功能有哪些？ 分子伴侣的本质是什么？
分子伴侣的类型有哪几种？
分子伴侣的特征？
2、应激蛋白70
应激蛋白70 家族又称为热休克蛋白70 家族（Hsp70 family ），是一类分子量约70Ku 的高度保守的 ATP 酶，广 泛地存在于原核和真核细胞中，包括大肠杆菌胞浆中的 DnaK/ Dna J ，内质网中的 Bip 、 Hsc1 、 Hsc 2 、Hsc 4 或Hsc70 ，胞浆中的 Hsp70 、 Hsp68 和 Ssal4p ，线粒体 中的Ssclp 、 Hsp70 等。在细胞应急和非应急条件下的蛋白 质代谢如蛋白质的从头折叠（de novo protein folding) 、跨 膜运输、错误折叠多肽的降解及其调控过程中有重要的作用。 在体内，Hsp70 家族成员的主要功能是以 ATP 依赖的方式 结合未折叠多肽链的疏水区以稳定蛋白质的未折叠状态，再 通过有控制的释放帮助其折叠。
3、应激蛋白90家族（Hsp90 family
） 即热休克蛋白90家族（Hsp90 family ），分子量在90Ku 左
右，包括大肠杆菌胞浆中的HtpG ，酵母胞浆中的Hsp83 与 Hsc83 ，果蝇胞浆中的Hsp83 ，以及哺乳类胞浆中的Hsp90 与内质网中的Grp94（ Erp90 或内质网素endoplasmin ）等。 Hsp 90 可以与胞浆中的类固醇激素受体结合，封闭受体的 DNA 结合域，阻碍其基因转录调控区的激活作用，使之保 持在天然的非活性状态，但Hsp90 的结合也使受体保持着对 激素配体的高亲和力。Hsp90 还与 Ras 信号途径中许多信 号分子的折叠与组装密切相关，主要是Hsp90 的结合与解离， 介导了这些分子在非活性形式与活性形式间的转化。如转化 型
3、分子伴侣(Molecular chaperone) 作用
分子伴侣(Molecular chaperone)可以识别正
在合成的多肽或部分折叠的多肽 分子伴侣(Molecular chaperone)与多肽的某 些部位以共价键结合 分子伴侣(Molecular chaperone)帮助多肽转 运、折叠或装配。 作用机制
现代分子生物学
杨金刚
分子伴侣(Molecular chaperone)
1、分子伴侣(Molecular chaperone)概述
2、分子伴侣(Molecular chaperone)本质 3、分子伴侣(Molecular chaperone)作用
4、分子伴侣(Molecular chaperone) 类型
分子伴侣的类型
1、伴侣素家族 Cpn 家族是具有独特的双层 7-9 元环状结构的寡聚蛋白，它
们以依赖 ATP 的方式促进体内正常和应急条件下的蛋白质。 Cpns 又分为两组： GroEL(Hsp60) 家族和TriC 家族。 GroEL 型的 Cpns 存在于真细菌和叶绿体中，由双层 7 个亚 基组成的圆环组成，每个亚基分子量约为 60Ku 。它们在体 内与一种辅助因子，如E. coli 中的GroES ，协同作用以帮助 蛋白折叠。除了叶绿体中的类似物外，这些蛋白是应急反应 诱导的。人们对GroEL 和GroES 的结构、功能及其作用机 制做了十分详尽的研究。 TRiC质中，由双层 8 或 9 元环组成，亚基分子量约为 55K ，与小鼠中 TCP-1 尾复合蛋白（ TCP-1 tail complex protein ）有同源性。这种 Cpn 没有类似 GroES 的辅助因子， 而且只有古细菌中的成员有应急诱导性；
是成熟多肽完成折叠后通过水解作用与前肽脱离。
这类前肽称为分子内伴侣（intra molecular） 随着分子伴侣的进一步认识和研究，这一概念延伸 为:一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质， 他们在细胞内帮助其他多肽的结构完成正确的装配 或组装，而且组装完毕后与之分离，不构成这些蛋 白质结构执行功能多的组分，这种蛋白分子称为分 子伴侣(Molecular chaperone）。
2、分子伴侣(Molecular chaperone) 本质
1、分子伴侣(Molecular chaperone)的本质是蛋白 质。 2、分子伴侣(Molecular chaperone)在作用的前后 本身并没有变化，也就是说不是其介导的多肽的结 构执行功能的组分。只是帮助其折叠装配最后有与 之分离。