熱ショックタンパク質

Marvin et al. shspは熱ショック応答だけでなく,ほ乳類,硬骨魚類およびいくつかの下部椎骨ゲノムの胚期または若年期においても発達的役割を有する。 hspb1(HSP27)は、ストレス中およびゼブラフィッシュにおける胚、体節、中後脳、心臓および水晶体の発達中に発現される。 アルファクリスタリンをコードするhspb4遺伝子の発現は、熱ショックに応答してレンズでかなり増加する。

stressEditにおけるアップレギュレーション

高レベルの熱ショックタンパク質の生産は、感染、炎症、運動、毒素(エタノール、ヒ素、微量金属、紫外線など)、飢餓、低酸素症(酸素欠乏)、窒素欠乏(植物における)、または水欠乏などのさまざまな種類の環境ストレス条件への暴露によっても誘発される。 結果として、熱ショックタンパク質はストレスタンパク質とも呼ばれ、そのアップレギュレーションは、ストレス応答の一部としてより一般的に記載されることがある。

熱ショック(または他の環境ストレス因子)が熱ショック因子を活性化するメカニズムが細菌で決定されている。 熱ストレスの間、外膜タンパク質(Omp)は折りたたまれず、外膜に正しく挿入することができません。 それらはペリプラズム空間に蓄積する。 これらのOmpは、内膜プロテアーゼであるDegsによって検出され、このdegsは、シグナルを膜を通ってSigMAE転写因子に通過させる。 しかし、いくつかの研究は、損傷または異常なタンパク質の増加がHspを作用させることを示唆している。

いくつかの細菌の熱ショックタンパク質は、FOURU温度計、ROSE要素、Hsp90cis調節要素などのRNA温度計を含むメカニズムを介してアップレギュレートされています。P>

ピーターセンとミッチェルはDでそれを発見しました。 melanogaster熱ショック遺伝子発現を誘導する軽度の熱ショック前処理(およびその後の高温熱ショック後の生存率を大幅に高める)は、主にRNAの転写ではなく、メ 熱衝撃蛋白質はまた熱衝撃の非存在下で風邪への長期暴露からの回復の間にD.melanogasterで総合されます。 それに続く熱衝撃から死から保護する同じ種類の穏やかな熱衝撃の前処理はまた風邪への露出から死を防ぐ。

シャペロンとしての役割

いくつかの熱ショックタンパク質は、他のタンパク質の細胞内シャペロンとして機能する。 それらは適切な蛋白質の立体配座(形)の確立および不必要な蛋白質の集合の防止で折ることおよび援助のような蛋白質–蛋白質の相互作用の重要な 部分的に展開されたタンパク質を安定化させるのを助けることによって、Hspは細胞内の膜を横切ってタンパク質を輸送するのを助ける。

HSPファミリーのいくつかのメンバーは、タンパク質維持における本質的な役割のために、すべての生物において低-中程度のレベルで発現される。

ManagementEdit

熱ショックタンパク質は、単に細胞のタンパク質を”監視”する、非ストレス条件下でも発生します。 “モニター”としての役割のいくつかの例は、古いタンパク質を細胞の”リサイクルビン”(プロテアソーム)に運び、新たに合成されたタンパク質を適切に折り畳むのを助けるということである。

これらの活動は、”細胞ストレス応答”または”熱ショック応答”と呼ばれる細胞自身の修復システムの一部です。最近、LDM-MEDマシンの使用によって実証されているように、Hspと二重周波数超音波との間の相関を示唆するいくつかの研究があります。

最近、LDM-MEDマシン

熱ショックタンパク質は、それ自体に対するタンパク質分解作用が遅いため、他のタンパク質よりも自己分解の影響を受けやすいようです。

CardiovascularEdit

熱ショックタンパク質は、重要な心血管の役割を果たすように見えます。 Hsp9 0、hsp8 4、hsp7 0、hsp2 7、hsp2 0、およびα Bクリスタリンは全て、心臓血管系において役割を有すると報告されている。

Hsp90は内皮酸化窒素シンターゼと可溶性グアニル酸シクラーゼの両方に結合し、これは血管弛緩に関与する。

Krief et al. hspb7(cvHSP-cardiovascular Heat shock protein)を心臓熱ショックタンパク質と呼ぶ。 Gata4は心臓形態形成に責任がある必要な遺伝子です。 それはまたhspb7およびhspb12の遺伝子発現を調整します。 Gata4の枯渇は、hspb7およびhspb12の転写産物レベルの低下をもたらすことができ、これはGabrielらによって観察されるようにゼブラフィッシュ胚における心

hspb7はまた、ゼブラフィッシュの心臓の左右非対称性の調節に関与するKupffer小胞のダウンレギュレーションに作用する。 Hspb7と共に、hspb12は心臓側方性の決定にかかわります。 一酸化窒素細胞シグナル伝達経路のキナーゼであるプロテインキナーゼGは、小さな熱ショックタンパク質であるhsp20をリン酸化する。 Hsp20リン酸化は平滑筋の弛緩とよく相関し、プロセスにかかわる1つの重要なリン蛋白質です。 Hsp20は、開発中の平滑筋表現型の開発に重要な表示されます。 Hsp20はまた虚血性傷害の後でapoptosisの血小板の集合、心臓myocyte機能および防止、および骨格筋機能および筋肉インシュリンの応答を防ぐことの重要な役割

Hsp27は女性の収縮の間に主要なリン蛋白質です。 Hsp27は小さな筋肉の移行に機能し、不可欠な役割を果たすように見えます。

ImmunityEdit

免疫における熱ショックタンパク質の機能は、タンパク質全体だけでなくペプチドにも結合する能力に基づいている。 この相互作用の親和性および特異性は、典型的には低い。

Hspの少なくとも一部がこの能力、主にhsp70、hsp90、gp96およびカルレチクリンを有し、それらのペプチド結合部位が同定されたことが示された。 Gp96の場合、そのペプチド結合部位が見出されているが、in vivoでペプチドに結合できるかどうかは明らかではない。 しかし、gp96免疫機能は、tlrやインテグリンのような多くの免疫受容体の適切な折り畳みに関与しているため、ペプチド非依存である可能性があります。それとは別に、Hspは免疫受容体を刺激することができ、炎症促進シグナル伝達経路に関与するタンパク質の適切な折り畳みにおいて重要である。

抗原提示における機能編集

MHCI提示編集

この経路の単純化されたビューでは、Hspは通常言及されていない:抗原ペプチドは、プロテアソームで生成され、タンパク質トランスポーター TAPを介してERに輸送され、mhciにロードされ、その後、原形質膜上の分泌経路を通過する。

しかし、Hspは、展開されたタンパク質をプロテアソームに、生成されたペプチドをMHCIに転写する上で重要な役割を果たす。 Hsp90はプロテアソームと結合し、生成されたペプチドを引き継ぐことができる。 その後、それは蛇口にペプチッドを更に取ることができるhsp70と関連付けることができます。 TAPを通過した後、ERシャペロンは重要になっています-calreticulinはペプチドを結合し、gp96と一緒にmhciのためのペプチド負荷複合体を形成します。

hspは、水生サイトゾルにおいてそうでなければ問題となるペプチド中の疎水性残基を遮蔽することができるので、ペプチドとのこの引き渡しは重要である。 また、ペプチドの単純な拡散はあまりにも効果がありません。

MHCII presentationEdit

MHCII presentationでは、Hspはクラスリン依存性エンドサイトーシスに関与している。 また、Hspが細胞外である場合、それらはそれらの関連ペプチドをMHCII経路に導くことができるが、それらが交差提示されたものとどのように区別されるかは知られていない(下記参照)。

AutophagyEdit

Hspは、タンパク質凝集体が二重膜によって囲まれ、その後分解される古典的なマクロオートファジーに関与している。 また、細胞質タンパク質がリソソームに入ることを可能にする”シャペロン媒介オートファジー”と呼ばれる特殊なタイプのオートファジーにも関与している。Hspが細胞外である場合、それらは樹状細胞(DC)上の特定の受容体に結合し、それらの運ばれたペプチドの交差提示を促進することができる。

Cross-presentationEdit

Hspが この場合の最も重要な受容体は、スカベンジャー受容体、主にSRECIおよびLOX-1である。 CD91スカベンジャー受容体は、一般的なHSP受容体として以前に提案されている。 しかし、DC型の大部分はCD91を関連量で発現しておらず、多くのHspに対する結合能力が証明されていないため、その関連性は議論の余地がある。 いくつかのスカベンジャー受容体の刺激は、免疫抑制をもたらすことさえあり、これはSRAの場合である。

lox-1とSRECIを刺激すると、Hspが関連するペプチドと交差提示にガイドされます。

lox-1とSRECIが刺激されます。 LOX-1は主にhsp60およびhsp70に結合する。 SRECIは、hsp60、hsp70、hsp90、hsp110、gp96およびGRP170に結合するため、一般的な熱ショックタンパク質受容体によって考慮されるようになりました。

このタイプの交差提示のための関連性は腫瘍immunosurveillanceで特に高いです。 HSPのおかげで、結合したペプチドは樹状細胞区画の分解から保護され、交差提示の効率はより高い。 また、HSP-ペプチド複合体の内在化は、可溶性抗原の内在化よりも効率的である。 腫瘍細胞は、通常、免疫系によって標的とすることができるいくつかの新抗原のみを発現し、また、すべての腫瘍細胞がそれらを発現するわけではない。 そのため、腫瘍抗原の量が制限され、強力な免疫応答を実装するためには、交差提示の高い効率が必要である。

Hsp70およびhsp90はまた、抗原がエンドソームからサイトゾルに到達するのを助ける交差提示の細胞質経路に細胞内に関与している。

損傷関連分子パターンとしての熱ショックタンパク質編集

細胞外熱ショックタンパク質は、損傷関連分子パターン(DAMPs)として免疫によって感 それらは、tlr2またはTLR4のようなパターン認識受容体と相互作用し、共刺激分子(CD8 0、CD8 6、CD4 0)、MHC分子および炎症促進性およびTh1サイトカインのアップレ

熱ショックタンパク質は、tlrに関連するか、MAPKやNF-κ bのような炎症性細胞内経路を活性化するスカベンジャー受容体を介しても信号を送ることができる。

免疫応答を下方調節するSRAを除いて。

熱ショックタンパク質が細胞外空間にどのように入るか

熱ショックタンパク質は、タンパク質を小胞体にナビゲートするリーダーペプチドを持たないため、非カノニカル分泌経路、またはリーダーレス経路によって免疫細胞または腫瘍細胞から分泌されることができる。 非標準的な分泌は、Il1Bのために起こるものと同様であり得、ストレス状態によって誘発される。

別の可能性は、細胞壊死中のHspの放出、またはエキソソームにおけるHspの分泌である。

別の可能性は、hspの放出である。 特別なタイプのアポトーシス細胞死(例えば、いくつかの化学療法によって誘導される)の間に、Hspはまた、原形質膜の細胞外側に現れることがある。

HSPは、少なくともhsp70のために、ペプチドとの複合体は非常に安定している、細胞外空間にそのペプチドを維持することができますどのくらいの

細胞外Hspの役割は雑多である可能性があります。 Hspが免疫系を刺激するのか免疫を抑制するのかは、組織の状況に大きく依存します。 それらは、抗原提示細胞に応じて、Th1 7、Th1、Th2またはTreg応答を促進することができる。その結果、熱ショックタンパク質の臨床的使用は、癌治療(免疫応答を高める)および自己免疫疾患の治療(免疫の抑制)の両方にある。

LensEdit

アルファクリスタリン(α4-クリスタリン)またはhspb4は、その発生段階でゼブラフィッシュ胚の熱ショックに応答して発現されるように、ゼブラフィッシュにおけるレンズの発達に関与している。

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