熱休克蛋白27的磷酸化及其在脅迫應(yīng)激中的作用

1、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。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于其不同位點的磷酸化。 Andr？ Patrick

2、 Arrigo于2016年發(fā)現(xiàn)，不同時期的細(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?w及磷酸化在聚集體中的比例及具體的位點各不相同。這種復(fù)雜的細(xì)胞生理狀態(tài)與HSP27 分子狀態(tài)的對應(yīng)性的機制仍不清楚。HSP27 主要靠磷酸化來發(fā)揮其作用，有三個磷酸化位點

3、，Ser15/78/82。其中Ser82是主要的磷酸化位點。利用纖 維母細(xì)胞生長因子、血漿和凝血酶刺激因為營養(yǎng)不良停滯在 有絲分裂GO期的中國倉鼠細(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 ，在中國倉鼠細(xì)胞體外實驗中， MAPK 家族成員中 ERK 和 p38 均可激活該激酶，但在載體 實驗中，抑制 ERK對HSP27磷酸化的影響無關(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從線粒體的釋放過程； 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

4、-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 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。近年來發(fā)現(xiàn)， HSP27 對細(xì)胞的調(diào)節(jié)主要是通過參與細(xì)胞 骨架的裝配。 對于 HSP27 與微絲的關(guān)系目前已經(jīng)清楚： 正常 情況下， HSP27 像一個帽狀蛋白( cap-like protein )結(jié)合在 F-actin “ + ”極，抑制肌動蛋白裝配。p-HSP27從“+”極解離下來并暴露出“ +”極。這樣在“

5、 +”極的 F-action 就可以結(jié)合 G-action 并引發(fā) G-action 的聚合伸長作者簡介：張本一， 1993 年 5 月，男，河南省鄭州市， 中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院碩士，研究方向：細(xì)胞工程。參考文獻(xiàn)1 Arrigo ， A-P&J.P.Suhan . Welch WJ.Dynamic changes in the structure and intracellular locale of the mammalian low-molecular-weight heat shock proteinJ. Mol Cell Biol.1988 （08）：5059?C5071.2 An

6、dr? ？Patrick ，A.Mammalian HspB1 （Hsp27） is a molecular sensor linked to the physiology and environment of the cellJ.Cell Stress and Chaperones. 2017，22（ 04） ：1-13.3 Kostenko ， S.&U.Moens Heat shock protein 27 phosphorylation ： kinases， phosphatases， functions and pathologyJ.Cell Mol Life Sci. 2009 （

7、 66）：3289?C3307.4 Shi ， B.&R.R.Isseroff . Arsenite pre-conditioning reduces UVB-induced apoptosis in corneal epithelial cells through the anti-apoptotic activity of 27 kDa heat shock protein （HSP27）J.J. Cell. Physiol ，2006（ 206）：301-308.5 Miron ， T&K.Vancompernolle&J.Vandekerckhove&M.Wilchek&B.Geig er . A 25-kD inhibitor o