分子伴侶輔助的膜蛋白折疊研究

王晶淼

東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 黑龍江 哈爾濱 150030

在多肽鏈的折疊過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些折疊異常蛋白，從而形成一些集聚體，而這些集聚體會(huì)使機(jī)體出現(xiàn)疾病的概率得到增加，但是分子伴侶可以使多肽鏈的正確折疊得到較為有效的控制，這樣可以最大限度的是幾具體的行程得到避免。由于這個(gè)原因，必須要對(duì)分子伴侶的作用機(jī)制進(jìn)行重分的研究，對(duì)分子伴侶的輔助作用進(jìn)行充分的了解。

一、分子伴侶的概念及特點(diǎn)

1.1 分子伴侶的定義 分子伴侶的另一個(gè)名字叫做侶伴蛋白。它的本質(zhì)是一種蛋白質(zhì)，它介導(dǎo)細(xì)胞的內(nèi)分子的組裝中以及蛋白質(zhì)的折疊中有著非常重要的輔助作用。在1987年相關(guān)學(xué)者便對(duì)分子伴侶的概念進(jìn)行了提出，它主要是把一些核質(zhì)素為分子伴侶，這些能夠?qū)⒓?xì)胞核的內(nèi)能和組蛋白進(jìn)行充分的結(jié)合。

1.2 分子伴侶概念的特點(diǎn) 分子伴侶可以對(duì)其他的蛋白質(zhì)的正確裝配提供幫助，但是分子伴侶自身又不會(huì)融入到蛋白質(zhì)最終功能的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

首先，擁有上述功能的蛋白質(zhì)都被稱為分子伴侶，但這些蛋白質(zhì)都具有很大的差異性。其次，分子伴侶的中機(jī)理是非常模糊的，因此，在對(duì)分子伴侶的作用進(jìn)行介紹時(shí)使用了“介導(dǎo)”這兩個(gè)字。分子伴侶的輔助作用可以理解為，用催化或者是非催化的方式使組裝的或者是減緩，從而傳遞組裝車(chē)相關(guān)人員所需要的空間信息，與此同時(shí)，它也可以使組裝過(guò)程中一些錯(cuò)誤的副反應(yīng)得到充分的抑制。最后，分子伴侶必定不會(huì)成為組裝完成結(jié)構(gòu)的最終組成部分，但是它也不一定是一個(gè)分離的實(shí)體。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，有一些蛋白質(zhì)水解酶的前序列和一些核糖核蛋白體加工的前部分，如果這些部分也具有分子伴侶的作用，那么它們也能夠被稱為分子伴侶。組裝具有非常廣闊的含義，它主要是指分子伴侶在新生肽的折疊以及新生肽逐漸成為活性蛋白等。

二、蛋白質(zhì)折疊

蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位的，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是分級(jí)別的，它的一級(jí)結(jié)構(gòu)其實(shí)指的就是氨基酸序列，蛋白質(zhì)中含有氨基酸殘基，它具有強(qiáng)大的親水性、帶正負(fù)電等特性，而氨基酸會(huì)因?yàn)闅埢南嗷ノM(jìn)行折疊，這一折疊作用會(huì)使蛋白質(zhì)變成立體的三級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)從一級(jí)結(jié)構(gòu)折疊道立體的三級(jí)結(jié)構(gòu)的時(shí)間是非常的短暫，研究者并沒(méi)有辦法在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)氨基酸結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，他們甚至并不能夠得到較為準(zhǔn)確的三維結(jié)構(gòu)，由于這個(gè)原因，必須要對(duì)蛋白質(zhì)折疊的過(guò)程進(jìn)行充分的研究。結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生非常重要的決定作用，如果只是單純的對(duì)氨基酸的組序列進(jìn)行了解，其實(shí)并不能夠使相關(guān)人員對(duì)蛋白質(zhì)的功能得到充分的了解，并且也無(wú)法知道蛋白質(zhì)是如何充分發(fā)揮作用的，蛋白質(zhì)可以對(duì)相互作用進(jìn)行充分的利用，在細(xì)胞環(huán)境中所營(yíng)造的特定的酸堿度以及溫度中對(duì)自己進(jìn)行組裝，這一組裝的過(guò)程便是蛋白質(zhì)折疊。

蛋白質(zhì)折疊可以對(duì)球中的生命體的遺傳密碼進(jìn)行充分的闡明，并且，蛋白質(zhì)折疊的研究蛋白質(zhì)特定的三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，研究這些三維空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及形成的規(guī)律，并且，再蛋白質(zhì)折疊研究的不斷深入過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)對(duì)許多疾病產(chǎn)生的真正原因進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，這對(duì)醫(yī)護(hù)人員在對(duì)這些疾病進(jìn)行治療時(shí)起著非常關(guān)鍵的作用，它可以使醫(yī)護(hù)人員能夠有針對(duì)性的對(duì)一些治療方法進(jìn)行提出，并設(shè)計(jì)出一些更有效果的治療藥物。

三、分子伴侶的作用

3.1 分子伴侶具有免疫保護(hù)作用 分子伴侶可以對(duì)蛋白質(zhì)折疊組裝以及轉(zhuǎn)約提供輔助作用，還可以作為一種免疫優(yōu)勢(shì)抗原，它在感染性疾病中提供著非常重要的作用。它可以使人體內(nèi)的體液免疫反應(yīng)以及T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫反應(yīng)得到充分的激發(fā)，并且分子伴侶還可以在因細(xì)菌或者是寄生蟲(chóng)感染的疾病中起到一定的免疫保護(hù)作用。

3.2 分子伴侶就有致病作用 在細(xì)胞內(nèi)部的新生肽鏈的折疊過(guò)程中，如果想要是折疊過(guò)程得到正確的進(jìn)行，就必須要分子伴侶的輔助作用得到充分的發(fā)揮。如果蛋白質(zhì)需要降解，還可以充分利用分子伴侶所提供的控制系統(tǒng)，這一控制系統(tǒng)我非常重要的輔助作用，它可以進(jìn)行識(shí)別、滯留，并且它最大的優(yōu)勢(shì)是可以把箱作用在那些折疊錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)中，這樣可以使蛋白質(zhì)的聚集，或者是降解的道充分的促進(jìn)，使它們的正常定位得到阻礙，防止這些錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)，對(duì)一些細(xì)胞的正常功能進(jìn)行干擾。但是這個(gè)系統(tǒng)也可能成為一些疾病發(fā)生的原因，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)出現(xiàn)一些比較細(xì)微的折疊異常的情況是，雖然對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)物的活性不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，但是分子伴侶卻能夠?qū)@些折疊異常的蛋白質(zhì)產(chǎn)物進(jìn)行識(shí)別，從而將他們滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)當(dāng)中，這樣將使這些折疊異常的蛋白質(zhì)產(chǎn)物不能夠?qū)崿F(xiàn)正常情況下的轉(zhuǎn)運(yùn)或者是分泌，這樣會(huì)進(jìn)一步時(shí)阻礙這些蛋白質(zhì)產(chǎn)物到達(dá)他們相應(yīng)的生理位置，從而使蛋白質(zhì)的一些正常功能有所缺失，最終造成疾病的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)：分子伴侶在膜蛋白對(duì)折疊過(guò)程中發(fā)揮著非常重要的輔助作用，它使得蛋白質(zhì)自組裝的學(xué)說(shuō)得到了推翻。分子伴侶的研究成果在生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著很大的作用，分子伴侶以及新生態(tài)折疊的研究成果使得基因工程以及蛋白質(zhì)工程中，活性蛋白獲得率比較低這一問(wèn)題得到了根本性的解決，它成功破除了基因工程以及蛋白質(zhì)工程在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的一大障礙。分子伴侶可以是蛋白質(zhì)折疊過(guò)程中的錯(cuò)誤折疊得到很大程度的意志，它可以使蛋白質(zhì)折疊在正確的過(guò)程中進(jìn)行，這樣可以充分避免因錯(cuò)誤折疊而造成的人體病變，這研究成果對(duì)醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)一些疾病的成因有著非常重要的意義。