熱休克蛋白27的磷酸化及其在脅迫應(yīng)激中的作用

摘 要 HSP27是小分子熱休克蛋白家族中的一員，其像其他的 HSP 家族蛋白一樣在受到熱脅迫或者新陳代謝壓力情況下，表達(dá)大量增加。HSP27的磷酸化使其發(fā)揮功能的主要形式。了解HSP27的磷酸化有助于我們了解HSP27在脅迫應(yīng)激中發(fā)揮的作用，為進(jìn)一步研究細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)提供新的切入點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 HSP27 脅迫應(yīng)激

HSP27與 aB-晶體蛋白（%ZB-crystallin，HSPB5）同源又被稱(chēng)為HSPB1。其首次于1978年被分離純化，隨后的研究發(fā)現(xiàn)，HSP27在細(xì)胞內(nèi)常以二聚體四聚體等形式存在，這種聚集體的形式依賴(lài)于其不同位點(diǎn)的磷酸化。Andr？Patrick Arrigo于2016年發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)期的細(xì)胞內(nèi)HSP27所表現(xiàn)出的聚集形式與磷酸化形式具有很大差異：在饑餓狀態(tài)下的細(xì)胞中，HSP27主要以小性的聚集體（<150KDa）存在，并且所有聚集體均不表現(xiàn)磷酸化。而正常狀態(tài)或者恢復(fù)正常狀態(tài)的細(xì)胞中，HSP27均有不同程度的磷酸化，且不同分子量聚集體的HSP27磷酸化的位點(diǎn)不同。在受到藥物毒性脅迫細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、氧壓力脅迫細(xì)胞以及熱激狀態(tài)下的細(xì)胞中，HSP27聚集體及磷酸化在聚集體中的比例及具體的位點(diǎn)各不相同。這種復(fù)雜的細(xì)胞生理狀態(tài)與HSP27分子狀態(tài)的對(duì)應(yīng)性的機(jī)制仍不清楚。

HSP27主要靠磷酸化來(lái)發(fā)揮其作用，有三個(gè)磷酸化位點(diǎn)，Ser15/78/82。其中Ser82是主要的磷酸化位點(diǎn)。利用纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子、血漿和凝血酶刺激因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)不良停滯在有絲分裂G0期的中國(guó)倉(cāng)鼠細(xì)胞，均可以發(fā)現(xiàn)HSP27的Ser78/82發(fā)生了磷酸化。HSP27的磷酸化依靠其特異的磷酸化激酶MAPKAP kinase-2，在中國(guó)倉(cāng)鼠細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)中，MAPK家族成員中ERK和p38均可激活該激酶，但在載體實(shí)驗(yàn)中，抑制ERK對(duì)HSP27磷酸化的影響無(wú)關(guān)。HSP27在脅迫應(yīng)激中參與抗凋亡作用，HSP27可以阻塞細(xì)胞色素c從線(xiàn)粒體的釋放過(guò)程；并且可以隔離細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞色素c 和 Apaf-1互作，從而抑制 pro-caspase 9的激活。進(jìn)一步抑制caspase 9下游的凋亡有關(guān)蛋白如pro-caspase 3的激活。通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架，從而抑制激活的前凋亡因子如Bid （t Bid）轉(zhuǎn)位到線(xiàn)粒體膜上。嗜中性粒細(xì)胞中Akt磷酸化HSP27，導(dǎo)致HSP27的降解并穩(wěn)定了Akt。

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，HSP27對(duì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)參與細(xì)胞骨架的裝配。對(duì)于HSP27與微絲的關(guān)系目前已經(jīng)清楚：正常情況下，HSP27像一個(gè)帽狀蛋白（cap-like protein）結(jié)合在F-actin“+”極，抑制肌動(dòng)蛋白裝配。p-HSP27從“+”極解離下來(lái)并暴露出“+”極。這樣在“+”極的F-action就可以結(jié)合G-action并引發(fā)G-action的聚合伸長(zhǎng)。

作者簡(jiǎn)介：張本一，1993年5月，男，河南省鄭州市，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院碩士，研究方向：細(xì)胞工程。

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