חלבון עקת חום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מודל דימר של Hsp90 משמר האפייה.[1]

חלבוני עקת חום (Heat shock protein; HSP) הם קבוצת חלבונים המושרים בעקבות עקת חום. החלבונים הבולטים ביותר בקבוצה זו חלבונים המעורבים בקיפול ופתיחה של חלבונים אחרים. הביטוי של חלבונים אלו מוגבר בתנאים של טמפרטורה גבוהה ועקות נוספות (כגון חשיפה לרעלנים, רעב, היפוקסיה וכו') . הביטוי המוגבר מבוקר ברמת השעתוק. מרכיב מרכזי בתגובה לעקת חום הוא פקטור עקת חום (HSF), שלו תפקיד חשוב בעלייה רבה בביטוי חלבונים אלו. חלבוני עקת חום מצויים בכל האורגניזמים החיים, מחיידקים ועד בני אדם.

חלבוני עקת חום נקראים על פי משקלם המולקולרי. לדוגמה Hsp60, Hsp70 ו-Hsp90 (הנחקרים ביותר), הם משפחות של חלבוני עקת חום בגודל 60, 70, ו-90 קילודלטון. לחלבון האוביקוויטין שגודלו 8-קילודלטון, האחראי לסימון חלבונים לפירוק יש גם כן תכונות של חלבון עקת חום.

המנגנון האחראי להפעלה של HSF בתגובה לעקת חום אופיין בחיידקים. במהלך עקת חום, חלבוני ממברנה חיצונית אינם מקופלים בצורה תקינה ולא מסוגלים להתחבר לממברנה החיצונית באופן תקין. הם מצטברים בחלל הפריפלסמטי (החלל בין הממברנה החיצונית לפנימית), ומזוהים על ידי חלבון פרוטאז של הממברנה הפנימית - DegS. חלבון זה מעביר אות לפקטור שעתוק סיגמה-E.‏[2] קיימים גם מנגנונים מבוססי RNA האחראים לבקרת הביטוי של חלבוני עקת חום, כדוגמת FourU, ROSE ו-Hsp90 cis-regulatory. מנגנונים אלו הם אלמנטי RNA לא מקודד (non coding) הרגישים לחום ומשנים את המבנה השניוני שלהם בעקבות זאת.

חלק מחלבוני עקת חום מתפקדים כשפרונים. הם מסייעים לחלבונים לרכוש את הקונפורמציה הנכונה ומונעים התלכדות (אגרגציה) לא רצויה של חלבונים. באמצעות ייצוב של חלבונים שמקופלים בצורה חלקית, חלבוני עקת חום עוזרים בהובלת חלבונים על פני הממברנה בתא.

הביטוי של חלבוני עקת חום אינו מוגבל רק למצבי עקה והם מתבטאים גם בתנאים רגילים ומסייעים ב"תחזוקה" של חלבוני התא בתפקידים כגון העברת חלבונים ישנים לפרוטאזום ומסייעים לחלבונים חדשים לרכוש את הקיפול הרצוי.

מסה מולקולרית מוערכת

(kDa)

חלבונים בפרוקריוטים חלבונים באוקריוטיים תפקיד
10 kDa GroES Hsp10
20-30 kDa GrpE קבוצה HspBשל חלבוני Hsp. בין החלבונים בקבוצה זו ביונקים: Hsp27, HSPB6 ו-HspB1[3]
40 kDa DnaJ Hsp40 קופקטור של Hsp70
60 kDa GroEL, 60kDa antigen Hsp60 מעורב בקיפול חלבונים לאחר כניסה למיטוכונדריון/כלורופלסט.
70 kDa DnaK קבוצה HspA של חלבוני Hsp הכוללת Hsp71, Hsp70, Hsp72, Grp78 (BiP) ו-Hsx70 מצוי בפרימטים בלבד קיפול ופתיחה של חלבונים, ומסייעים להתמודדות של תא עם חשיפה לעקת חום. מונעים קיפול חלבונים במהלך הכניסה של חלבונים למיטוכונדריון/כלורופלסט.
90 kDa HtpG, C62.5 קבוצה HspC של חלבוני Hsp הכוללת את Hsp90, Grp94 בקרה של קולטני סטרואידים ופקטורי שעתוק
100 kDa ClpB, ClpA, ClpX Hsp104, Hsp110 עמידות בטמפרטורה קיצונית


קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא חלבון עקת חום בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ PDB 2CG9; Ali MM, Roe SM, Vaughan CK, Meyer P, Panaretou B, Piper PW, Prodromou C, Pearl LH (April 2006). "Crystal structure of an Hsp90-nucleotide-p23/Sba1 closed chaperone complex". Nature 440 (7087): 1013–7. doi:10.1038/nature04716. PMID 16625188. 
  2. ^ Walsh NP; Alba, BM; Bose, B; Gross, CA; Sauer, RT (April 2003). "OM peptide signals initiate the envelope stress response by activating DegS protease via relief of inhibition mediated by its PDZ domain". Cell 113 (1): 61–71. doi:10.1016/S0092-8674(03)00203-4. PMID 12679035. 
  3. ^ Kampinga, HH, Hageman, J, Vos, MJ, Kubota, H, Tanguay, RM, Bruford, EA (2009-01). "Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins". Cell Stress and Chaperones 14 (1): 105–111. doi:10.1007/s12192-008-0068-7. PMC 2673902. PMID 18663603.  Check date values in: |date= (help)