“分子伴侣”的版本间的差异
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<div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;"> | <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;"> | ||
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<p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;"> | <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;"> | ||
| − | <strong> | + | <strong>分子伴侣</strong>(Molecular Chaperones)是一类协助其他大分子结构(主要是蛋白质)完成正确的折叠、组装、转运或降解,而自身并不成为最终结构组分的特殊蛋白质家族。在细胞拥挤的内环境中,新生肽链极易发生错误的疏水性聚合,分子伴侣通过识别并结合暴露的疏水表面,防止蛋白质非特异性聚集,被称为蛋白质的“护卫者”。大多数分子伴侣属于<strong>[[热休克蛋白]]</strong>(HSPs)家族,因为它们在热应激等压力下会显著上调。它们是维持细胞<strong>[[蛋白质稳态]]</strong>的核心力量,其功能衰退是导致<strong>[[阿尔茨海默病]]</strong>等构象病的关键原因。 |
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| − | <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;"> | + | <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 100%; max-width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;"> |
<div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;"> | <div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;"> | ||
| − | <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;"> | + | <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;">分子伴侣</div> |
| − | <div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;"> | + | <div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;">Molecular Chaperones (点击展开)</div> |
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<div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;"> | <div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;"> | ||
<div style="display: inline-block; background: #ffffff; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 12px; padding: 20px; box-shadow: 0 4px 10px rgba(0,0,0,0.04);"> | <div style="display: inline-block; background: #ffffff; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 12px; padding: 20px; box-shadow: 0 4px 10px rgba(0,0,0,0.04);"> | ||
| − | [[Image: | + | [[Image:Chaperone_Assisted_Folding.png|100px|分子伴侣协助蛋白折叠循环]] |
</div> | </div> | ||
| − | <div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;"> | + | <div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;">蛋白质构象的“护卫者”</div> |
</div> | </div> | ||
<table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;"> | <table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;"> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40% | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%;">主要别名</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[热休克蛋白]] (HSPs)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0 | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">命名者</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">Ron Laskey (1978)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0 | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">核心家族</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #1e40af;">HSP70, HSP90, [[伴侣素]] (Chaperonins)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0 | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">能量依赖</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">ATP水解 (大多数)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0 | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">上游调控</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[HSF1]] (热激因子1)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569 | + | <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f1f5f9; color: #475569;">病理关联</th> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 6px 12px; color: #b91c1c;">蛋白质聚集, 癌细胞存活</td> |
</tr> | </tr> | ||
</table> | </table> | ||
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</div> | </div> | ||
| − | <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;"> | + | <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">四大核心家族 (The Major Families)</h2> |
<p style="margin: 15px 0; text-align: justify;"> | <p style="margin: 15px 0; text-align: justify;"> | ||
| − | + | 分子伴侣通常根据其分子量(kDa)进行分类,不同家族在蛋白质折叠的不同阶段发挥接力作用。 | |
</p> | </p> | ||
| − | <div style="overflow-x: auto; margin: | + | <div style="overflow-x: auto; margin: 30px auto; max-width: 100%;"> |
| − | <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1.2px solid #cbd5e1; font-size: 0. | + | <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1.2px solid #cbd5e1; font-size: 0.9em; text-align: left;"> |
| − | <tr style="background-color: # | + | <tr style="background-color: #f1f5f9; border-bottom: 2px solid #0f172a;"> |
| − | <th style=" | + | <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 20%;">家族名称</th> |
| − | <th style=" | + | <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #475569;">功能角色 (Mechanism)</th> |
| − | <th style=" | + | <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af;">代表成员</th> |
</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; background-color: #ffffff;">1. HSP70 家族<br><span style="font-weight:400; font-size:0.85em; color:#64748b;">(折叠主力)</span></td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>"夹钳"机制:</strong> 在 ATP 驱动下反复结合和释放肽链的疏水区,防止新生肽链在核糖体出口处聚集。</td> |
| − | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;">Hsp70 (应激型)<br>Hsc70 (组成型)<br>[[BiP]] (内质网)</td> | |
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| − | <td style=" | ||
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</tr> | </tr> | ||
<tr> | <tr> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; background-color: #f8fafc;">2. 伴侣素<br>(Chaperonins / HSP60)</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>"安芬森笼" (Anfinsen Cage):</strong> 形成双层桶状结构,为未折叠蛋白提供一个隔离的、亲水的折叠空间(Nano-cage),避免外界干扰。</td> |
| − | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;">GroEL/GroES (细菌)<br>TRiC/CCT (真核)</td> | |
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<tr> | <tr> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; background-color: #ffffff;">3. HSP90 家族<br><span style="font-weight:400; font-size:0.85em; color:#64748b;">(精英管家)</span></td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>构象成熟与开关:</strong> 专门负责信号传导蛋白(如激酶、类固醇受体)的最终成熟和活性调控。它是癌细胞的“保护伞”。</td> |
| − | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;">Hsp90α, Hsp90β<br>GRP94 (内质网)</td> | |
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| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600; background-color: #f8fafc;">4. 小分子 HSP<br>(sHSPs)</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;"><strong>"急救员" (Holdase):</strong> 不依赖 ATP。在应激条件下迅速结合变性蛋白,防止其不可逆沉淀,待应激解除后交给 Hsp70 修复。</td> |
| − | + | <td style="padding: 8px; border: 1px solid #cbd5e1;">Hsp27<br>α-晶状体蛋白</td> | |
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</tr> | </tr> | ||
</table> | </table> | ||
</div> | </div> | ||
| − | <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;"> | + | <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">作用机制:疏水识别与 ATP 循环</h2> |
| − | < | + | <div style="margin-bottom: 25px; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; padding: 20px; background-color: #f8fafc;"> |
| − | + | <h3 style="margin-top: 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">为什么需要分子伴侣?</h3> | |
| − | </ | + | <p style="text-align: justify; color: #334155;"> |
| + | 根据<strong>[[安芬森法则]]</strong> (Anfinsen's dogma),蛋白质的一级序列决定了其三维结构。但在细胞内,蛋白质浓度极高(高达 300-400 g/L),这被称为<strong>“大分子拥挤”</strong> (Macromolecular Crowding)。这种环境使得未折叠蛋白暴露的<strong>疏水性侧链</strong>极易相互吸引,形成无功能的聚合物。分子伴侣的核心功能就是“屏蔽”这些疏水位点。 | ||
| + | </p> | ||
| + | </div> | ||
| − | <div style=" | + | <div style="margin-bottom: 25px; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; padding: 20px; background-color: #ffffff;"> |
| − | + | <h3 style="margin-top: 0; color: #b91c1c; font-size: 1.1em; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">Hsp70 的 ATP 循环</h3> | |
| − | + | <p style="text-align: justify; color: #334155;"> | |
| − | + | 大多数分子伴侣(如 Hsp70, Hsp90)的功能依赖于 ATP 的水解,并需要辅助伴侣(Co-chaperones,如 [[HSP40]])的参与: | |
| − | + | </p> | |
| − | + | <ul style="margin: 5px 0; padding-left: 20px; color: #475569;"> | |
| − | + | <li><strong>ATP 结合态:</strong> 底物结合口袋开放,快速结合和释放底物。</li> | |
| − | + | <li><strong>ADP 结合态:</strong> ATP 水解后,口袋闭合,紧紧“抓住”底物,防止其聚集。</li> | |
| − | + | <li><strong>核苷酸交换:</strong> 释放 ADP,重新结合 ATP,释放底物,使其有机会尝试再次折叠。</li> | |
| − | + | </ul> | |
| − | + | [[Image:Hsp70_ATP_Cycle_Mechanism.png|100px|Hsp70的ATP驱动循环]] | |
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| − | < | + | <div style="margin: 30px 0; background-color: #fef2f2; border: 1px solid #f87171; border-radius: 8px; padding: 20px;"> |
| − | + | <h4 style="margin-top: 0; color: #991b1b; font-size: 1.1em;">🚑 临床病理:双刃剑</h4> | |
| − | + | <ul style="margin: 10px 0; padding-left: 20px; color: #7f1d1d;"> | |
| − | + | <li><strong>神经退行性疾病:</strong> 在 AD、PD 或亨廷顿病中,分子伴侣网络不堪重负(Overwhelmed),无法处理过量的错误折叠蛋白(如 Aβ, Tau),导致细胞毒性聚集体的形成。</li> | |
| − | + | <li><strong>癌症(伴侣成瘾):</strong> 癌细胞大量表达 Hsp90,用于稳定其突变的、不稳定的致癌蛋白(如 BCR-ABL, HER2, 突变型 p53)。这使得 <strong>[[Hsp90抑制剂]]</strong>(如 17-AAG)成为抗癌药物研发的热点。</li> | |
| − | + | </ul> | |
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<div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;"> | <div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;"> | ||
| − | <span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;"> | + | <span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;">学术参考文献</span> |
<p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | ||
| − | [1] <strong> | + | [1] <strong>Hartl FU, Bracher A, Hayer-Hartl M. (2011).</strong> <em>Molecular chaperones in protein folding and proteostasis.</em> <strong>[[Nature]]</strong>. 2011;475(7356):324-332.<br> |
| − | <span style="color: #475569;">[ | + | <span style="color: #475569;">[领域圣经]:该综述是分子伴侣领域的基石文献,详细阐述了从原核到真核生物的伴侣网络机制。</span> |
</p> | </p> | ||
<p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | ||
| − | [2] <strong> | + | [2] <strong>Lindquist S, Craig EA. (1988).</strong> <em>The heat-shock proteins.</em> <strong>[[Annual Review of Genetics]]</strong>. 1988;22:631-677.<br> |
| − | <span style="color: #475569;">[ | + | <span style="color: #475569;">[历史经典]:Susan Lindquist 奠定了 HSP 作为进化缓冲器(Evolutionary Capacitor)和应激响应核心的理论基础。</span> |
</p> | </p> | ||
<p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;"> | ||
| − | [3] <strong> | + | [3] <strong>Taipale M, Jarosz DF, Lindquist S. (2010).</strong> <em>HSP90 at the hub of protein homeostasis: emerging mechanisms for translational medicine.</em> <strong>[[Nature Reviews Molecular Cell Biology]]</strong>. 2010;11(7):515-528.<br> |
| − | <span style="color: #475569;">[ | + | <span style="color: #475569;">[癌症关联]:深入分析了 Hsp90 在癌症网络中的枢纽作用,提出了“伴侣成瘾”的概念。</span> |
</p> | </p> | ||
</div> | </div> | ||
| 第203行: | 第138行: | ||
<div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;"> | <div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;"> | ||
<div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;"> | <div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;"> | ||
| − | + | 分子伴侣 (Molecular Chaperones) · 知识图谱 | |
</div> | </div> | ||
<table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;"> | <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;"> | ||
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">上级归属</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[蛋白质稳态]] • [[细胞应激反应]]</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">协助模式</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[共翻译折叠]] • [[后翻译折叠]] • [[伴侣介导自噬]] (CMA)</td> |
</tr> | </tr> | ||
<tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;"> | ||
| − | <td style=" | + | <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">药物靶点</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[17-AAG]] (Hsp90抑制) • [[Geldanamycin]] • [[Geranylgeranylacetone]] (HSP诱导)</td> |
</tr> | </tr> | ||
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| − | <td style=" | + | <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle; white-space: nowrap;">核心逻辑</td> |
| − | <td style=" | + | <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">防止错误聚合 (Aggregation Prevention)</td> |
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2026年1月3日 (六) 10:57的最新版本
分子伴侣(Molecular Chaperones)是一类协助其他大分子结构(主要是蛋白质)完成正确的折叠、组装、转运或降解,而自身并不成为最终结构组分的特殊蛋白质家族。在细胞拥挤的内环境中,新生肽链极易发生错误的疏水性聚合,分子伴侣通过识别并结合暴露的疏水表面,防止蛋白质非特异性聚集,被称为蛋白质的“护卫者”。大多数分子伴侣属于热休克蛋白(HSPs)家族,因为它们在热应激等压力下会显著上调。它们是维持细胞蛋白质稳态的核心力量,其功能衰退是导致阿尔茨海默病等构象病的关键原因。
四大核心家族 (The Major Families)
分子伴侣通常根据其分子量(kDa)进行分类,不同家族在蛋白质折叠的不同阶段发挥接力作用。
| 家族名称 | 功能角色 (Mechanism) | 代表成员 |
|---|---|---|
| 1. HSP70 家族 (折叠主力) |
"夹钳"机制: 在 ATP 驱动下反复结合和释放肽链的疏水区,防止新生肽链在核糖体出口处聚集。 | Hsp70 (应激型) Hsc70 (组成型) BiP (内质网) |
| 2. 伴侣素 (Chaperonins / HSP60) |
"安芬森笼" (Anfinsen Cage): 形成双层桶状结构,为未折叠蛋白提供一个隔离的、亲水的折叠空间(Nano-cage),避免外界干扰。 | GroEL/GroES (细菌) TRiC/CCT (真核) |
| 3. HSP90 家族 (精英管家) |
构象成熟与开关: 专门负责信号传导蛋白(如激酶、类固醇受体)的最终成熟和活性调控。它是癌细胞的“保护伞”。 | Hsp90α, Hsp90β GRP94 (内质网) |
| 4. 小分子 HSP (sHSPs) |
"急救员" (Holdase): 不依赖 ATP。在应激条件下迅速结合变性蛋白,防止其不可逆沉淀,待应激解除后交给 Hsp70 修复。 | Hsp27 α-晶状体蛋白 |
作用机制:疏水识别与 ATP 循环
为什么需要分子伴侣?
根据安芬森法则 (Anfinsen's dogma),蛋白质的一级序列决定了其三维结构。但在细胞内,蛋白质浓度极高(高达 300-400 g/L),这被称为“大分子拥挤” (Macromolecular Crowding)。这种环境使得未折叠蛋白暴露的疏水性侧链极易相互吸引,形成无功能的聚合物。分子伴侣的核心功能就是“屏蔽”这些疏水位点。
Hsp70 的 ATP 循环
大多数分子伴侣(如 Hsp70, Hsp90)的功能依赖于 ATP 的水解,并需要辅助伴侣(Co-chaperones,如 HSP40)的参与:
- ATP 结合态: 底物结合口袋开放,快速结合和释放底物。
- ADP 结合态: ATP 水解后,口袋闭合,紧紧“抓住”底物,防止其聚集。
- 核苷酸交换: 释放 ADP,重新结合 ATP,释放底物,使其有机会尝试再次折叠。
Hsp70的ATP驱动循环
🚑 临床病理:双刃剑
- 神经退行性疾病: 在 AD、PD 或亨廷顿病中,分子伴侣网络不堪重负(Overwhelmed),无法处理过量的错误折叠蛋白(如 Aβ, Tau),导致细胞毒性聚集体的形成。
- 癌症(伴侣成瘾): 癌细胞大量表达 Hsp90,用于稳定其突变的、不稳定的致癌蛋白(如 BCR-ABL, HER2, 突变型 p53)。这使得 Hsp90抑制剂(如 17-AAG)成为抗癌药物研发的热点。
学术参考文献
[1] Hartl FU, Bracher A, Hayer-Hartl M. (2011). Molecular chaperones in protein folding and proteostasis. Nature. 2011;475(7356):324-332.
[领域圣经]:该综述是分子伴侣领域的基石文献,详细阐述了从原核到真核生物的伴侣网络机制。
[2] Lindquist S, Craig EA. (1988). The heat-shock proteins. Annual Review of Genetics. 1988;22:631-677.
[历史经典]:Susan Lindquist 奠定了 HSP 作为进化缓冲器(Evolutionary Capacitor)和应激响应核心的理论基础。
[3] Taipale M, Jarosz DF, Lindquist S. (2010). HSP90 at the hub of protein homeostasis: emerging mechanisms for translational medicine. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2010;11(7):515-528.
[癌症关联]:深入分析了 Hsp90 在癌症网络中的枢纽作用,提出了“伴侣成瘾”的概念。