de acordo com Marvin et al. os sHSPs expressam independentemente não apenas em resposta ao choque térmico, mas também têm papéis de desenvolvimento em estágios embrionários ou juvenis de mamíferos, peixes teleostáticos e alguns genomas vertebrais inferiores. hspb1 (HSP27) é expresso durante o estresse e durante o desenvolvimento do embrião, somitos, cérebro médio, coração e lente em peixes-Zebra. A expressão do gene hspb4, que codifica a Cristalina Alfa, aumenta consideravelmente na lente em resposta ao choque térmico.
Upregulation em stressEdit
a Produção de níveis elevados de proteínas de choque térmico também pode ser desencadeada pela exposição a diferentes tipos de condições de estresse ambiental, tais como infecção, inflamação, o exercício, a exposição da célula a toxinas (etanol, arsênio, metais vestigiais, e luz ultravioleta, entre muitos outros), a fome, a hipoxia (privação de oxigênio), nitrogênio deficiência (em plantas), ou a privação da água. As a consequence, the heat shock proteins are also referred to as stress proteins and their upregulation is sometimes described more generally as part of the stress response.o mecanismo pelo qual o choque térmico (ou outros factores ambientais) activa o factor de choque térmico foi determinado nas bactérias. Durante o stress térmico, as proteínas da membrana exterior (OTP) não se dobram e não conseguem inserir correctamente na membrana exterior. Acumulam-se no espaço periplásmico. Estes otários são detectados pelo DegS, uma protease da membrana interna, que passa o sinal através da membrana para o Fator de transcrição sigmaE. No entanto, alguns estudos sugerem que um aumento de proteínas danificadas ou anormais leva a HSPs em ação.
algumas proteínas de choque térmico bacteriano são upreguladas através de um mecanismo que envolve Termómetros de ARN, tais como o termómetro de quatro u, o elemento rosa e o elemento regulador de cis Hsp90.Petersen e Mitchell encontraram isso em D. melanogaster um ligeiro pré-tratamento de choque térmico que induz a expressão do gene de choque térmico (e aumenta muito a sobrevivência após um subsequente choque térmico de temperatura mais elevada) afecta principalmente a tradução do ARN mensageiro, em vez de transcrição do ARN. As proteínas do choque térmico também são sintetizadas em D. melanogaster durante a recuperação da exposição prolongada ao frio na ausência de choque térmico. Um ligeiro choque térmico pré-tratamento do mesmo tipo que protege contra a morte de Subsequente choque térmico também impede a morte de exposição ao frio.
papel como chaperoneEdit
várias proteínas de choque térmico funcionam como chaperonas intra-celulares para outras proteínas. Eles desempenham um papel importante nas interações proteína-proteína, tais como dobrar e ajudar no estabelecimento de conformação adequada de proteínas (forma) e prevenção da agregação indesejada de proteínas. Ao ajudar a estabilizar proteínas parcialmente desdobradas, HSPs ajuda no transporte de proteínas através de membranas dentro da célula.alguns membros da família HSP são expressos em níveis baixos a moderados em todos os organismos devido ao seu papel essencial na manutenção das proteínas.as proteínas de choque térmico também ocorrem em condições não stressantes, simplesmente “monitorando” as proteínas da célula. Alguns exemplos de seu papel como” monitores “são que eles carregam proteínas antigas para o” caixote de reciclagem ” da célula (proteosoma) e eles ajudam as proteínas recém-sintetizadas a dobrar corretamente.estas actividades fazem parte do próprio sistema de reparação de uma célula, denominado “resposta ao stress celular” ou “resposta ao choque térmico”.recentemente, existem vários estudos que sugerem uma correlação entre HSPs e ultrassom de dupla frequência, como demonstrado pela utilização de máquinas LDM-MED.as proteínas do choque térmico parecem ser mais susceptíveis à auto-degradação do que outras proteínas devido à lenta acção proteolítica sobre elas próprias.as proteínas de choque térmico parecem ter um papel cardiovascular significativo. Hsp90, hsp84, hsp70, hsp27, hsp20, e alfa B crystallin todos têm sido relatados como tendo papéis na cardiovasculature.
Hsp90 liga-se à sintetase do óxido nítrico endotelial e à guanilato ciclase solúvel, que por sua vez estão envolvidas no relaxamento vascular.
Krief et al. referido como hspb7 (cvHSP – proteína de choque térmico cardiovascular) como proteína de choque térmico cardíaco. Gata4 é um gene essencial responsável pela morfogénese cardíaca. Também regula a expressão genética de hspb7 e hspb12. A depleção Gata4 pode resultar em níveis reduzidos de transcrição de hspb7 e hspb12, o que pode resultar em miopatias cardíacas em embriões de peixe-zebra, como observado por Gabriel et al.
hspb7 also acts in the downregulation of Kupffer vesicles which is responsible for regulation of left-right asymmetry of heart in zebrafish. Junto com hspb7, hspb12 está envolvido na determinação da lateralidade cardíaca. Uma cinase da via de sinalização celular do óxido nítrico, a proteína cinase G, fosforila uma pequena proteína de choque térmico, hsp20. A fosforilação Hsp20 correlaciona-se bem com o relaxamento do músculo liso e é uma fosfoproteína significativa envolvida no processo. O Hsp20 parece significativo no desenvolvimento do fenótipo do músculo liso durante o desenvolvimento. O Hsp20 também tem um papel significativo na prevenção da agregação plaquetária, da função miocitária Cardíaca e da prevenção da apoptose após lesão isquémica, da função muscular esquelética e da resposta muscular à insulina.
Hsp27 é uma fosfoproteína importante durante as contracções femininas. Hsp27 funciona em pequenas migrações musculares e parece servir a um papel integral.a função das proteínas de choque térmico na imunidade baseia-se na sua capacidade de se ligarem não só às proteínas inteiras, mas também aos péptidos. A afinidade e especificidade desta interacção é tipicamente baixa.foi demonstrado que pelo menos alguns dos HSPs possuem essa capacidade, principalmente hsp70, hsp90, gp96 e calreticulina, e seus locais de ligação ao péptido foram identificados. No caso do gp96 não é claro se pode ligar peptídeos in vivo, embora o seu local de ligação ao péptido tenha sido encontrado. Mas a função imunológica gp96 pode ser independente do peptídeo, porque está envolvida na dobragem adequada de muitos receptores imunológicos, como TLR ou integrinas.para além disso, as HSPs podem estimular os receptores imunológicos e são importantes na dobragem adequada das proteínas envolvidas nas vias sinalizadoras pró-inflamatórias.
Função no antigen presentationEdit
MHCI presentationEdit
Na visão simplificada deste caminho HSPs são geralmente não é mencionado: peptídeos antigênicos são geradas em proteassoma, transportado para ER através da proteína transportadora TOQUE e carregados para MHCI, que, em seguida, passa secretora caminho na membrana plasmática.
mas os HSPs desempenham um papel importante na transferência de proteínas não dobradas para o proteosoma e péptidos gerados para o MHCI. Hsp90 pode associar-se ao proteosoma e assumir peptídeos gerados. Em seguida, pode associar-se ao hsp70, que pode levar o peptídeo mais para a torneira. Depois de passar pela torneira, um acompanhante ER está ficando importante – a calreticulina liga peptídeos e em conjunto com o complexo de carga de péptidos da forma gp96 para a MHCI.esta entrega com peptídeos é importante, porque as HSPs podem proteger resíduos hidrofóbicos em peptídeos, o que seria problemático no citosol aquático. Também difusão simples de peptídeos seria muito ineficaz.
MHCII presentationEdit
In MHCII presentation, HSPs are involved in clathrin-dependent endocitosis. Também quando HSPs são extracelulares, eles podem guiar seus peptídeos associados para a via MHCII, embora não se saiba como eles são distinguidos dos apresentados transversalmente (ver abaixo).
Autofagiedit
HSPs estão envolvidos na macroautofagia clássica, quando os agregados de proteínas são fechados por membrana dupla e degradados posteriormente. Eles também estão envolvidos em um tipo especial de autofagia chamada “autofagia mediada por chaperona”, quando eles permitem proteínas citosólicas para entrar em lisossomas.
Cross-presentationEdit
Quando HSPs são extracelular, eles podem se ligar a receptores específicos em células dendríticas (DC) e promover a apresentação de seus realizadas peptídeos. Os receptores mais importantes neste caso são os receptores de necrófagos, principalmente os Sorci e LOX-1. O receptor CD91 scavenger foi anteriormente proposto como o receptor HSP comum. Mas agora sua relevância é controversa porque a maioria dos tipos DC não expressa CD91 em quantidades relevantes e a capacidade de vinculação para muitos HSPs não foi provada. A estimulação de alguns receptores necrófagos pode até resultar em imunossupressão, este é o caso da SRA.
LOX – 1 e Sorci quando estimulado guia HSPs com seus peptídeos associados em cross-presentation. O LOX-1 liga-se principalmente ao hsp60 e ao hsp70. O Sorci é agora considerado pelo receptor comum de proteína de choque térmico porque se liga a hsp60, hsp70, hsp90, hsp110, gp96 e GRP170.a relevância para este tipo de apresentação cruzada é elevada especialmente na imuno-vigilância tumoral. Graças ao HSP, o peptídeo ligado é protegido contra a degradação nos compartimentos das células dendríticas e a eficiência da apresentação cruzada é maior. Também a internalização do complexo peptídeo HSP é mais eficiente do que a internalização de antigénios solúveis. As células tumorais geralmente expressam apenas alguns neo-antigénios, que podem ser alvo pelo sistema imunológico e também nem todas as células tumorais expressá-los. Por causa disso, a quantidade de antigénios do tumor é restrita e alta eficiência de apresentação cruzada é necessária para a montagem de forte resposta imunitária.
Hsp70 e hsp90 também estão envolvidos intracelular na Via citosólica da apresentação cruzada, onde ajudam os antigénios a passar do endossoma para o citosol.as proteínas de choque térmico associadas a danos moleculares associadas a patternsEdit
proteínas de choque térmico extracelular podem ser sentidas pela imunidade como padrões moleculares associados a danos (DAMPs). Eles são capazes de interagir com receptores de reconhecimento de padrões como TLR2 ou TLR4 e ativar as células que apresentam antigénios através da regulação de moléculas de co-estimulação (CD80, CD86, CD40), moléculas MHC e citoquinas pró-inflamatórias e Th1.as proteínas de choque térmico podem sinalizar também através de receptores necrófagos, que podem associar-se com TLRs, ou ativar vias intracelulares pró-inflamatórias como MAPK ou NF-kB. Com excepção da SRA, que regula a resposta imunitária.
como as proteínas de choque térmico entram no spaceEdit extracelular
as proteínas de choque térmico podem ser segregadas das células imunitárias ou das células tumorais por via de secreção não canónica, ou via sem líder, porque não têm o péptido leader, que conduz as proteínas ao retículo endoplasmático. A secreção não canônica pode ser semelhante à que ocorre para a IL1b, e é induzida por condições de estresse.outra possibilidade é a libertação de HSPs durante a necrose celular ou a secreção de HSPs nos exossomas. Durante tipos especiais de morte celular apoptótica (por exemplo, induzida por alguns quimioterapêuticos), as HSPs também podem aparecer no lado extracelular da membrana plasmática.
Há um debate sobre quanto tempo HSP pode manter seu peptídeo no espaço extracelular, pelo menos para hsp70 o complexo com peptídeo é bastante estável.o papel das HSPs extracelulares pode ser diverso. Depende muito do contexto do tecido se as HSPs irão estimular o sistema imunitário ou suprimir a imunidade. Podem promover respostas Th17, Th1, Th2 ou Treg, dependendo das células que apresentam antigénios.como resultado, o uso clínico de proteínas de choque térmico está tanto no tratamento do cancro (potenciando uma resposta imunitária) como no tratamento de doenças auto-imunes (suprimindo a imunidade).
LensEdit
Alpha crystallin (α4 – crystallin) ou hspb4 está envolvido no desenvolvimento de lente no peixe-zebra como ele é expresso em resposta ao choque térmico no embrião de peixe-zebra, em suas fases de desenvolvimento.