HSP70的研究概论【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 水产养殖 HSP70的研究概论 摘要：热休克蛋白（Hsp）是生物细胞在受热、生物应激、理化因素等应激原刺激后所产生的一类在生物进化中最保守的蛋白。Hsp70具有多种生物学功能，包括分子伴侣功能，抗热性功能，参与细胞免疫调节，抗细胞凋亡功能等等，随着研究的深入，在生物学的功能不断被发现的同时，Hsp70的应用前景也变得越来越广泛。 关键词：Hsp70；分子伴侣；抗热性；免疫调节 应激蛋白也被称为热休克蛋白（heat shock protein，Hsp），是生物细胞在应激原刺激后，发生热休克反应时所产生的在生物进化中最保守并由热休克基因所编码的伴随细胞的一类蛋白。Hsps又称为“看家蛋白”（Getting M J et al, 1992），因为它是一种保护机体的蛋白，还发现Hsps可使细胞非特异性抗损伤能力增加。Conroy等人（1996）根据其分子量大小分为：Hsp27、Hsp60、Hsp70、Hsp90和Hsp110家族。热休克家族（Hsps）是到现在为止发现最为保守的家族（Hugh R B Pelham et al, 1982）。Hsps中最保守和最重要的一族是Hsp70，生物中含量也是最多的，在应激反应中最为敏感以及在临床实践中的各种作用，因此成为现在研究领域中最受关注、研究最深入的一种。 1Hsp70的发现历史 早在50多年以前，病理生理学家Selye就提出了全身适应性和应激学说，适应综合症（adaptation syndrome）就是当机体在紧急情况下，为了适应突然的刺激而产生的一系列的非特异性的改变。 19世纪70年代，研究发现将培养温度提高至30℃时，果蝇幼虫的唾液腺染色体上某一部位会出现“蓬松”现象，而温度恢复到正常时，其他部位才会出现类似的蓬松，说明热休克蛋白是热诱导基因蓬松的活化产物（Ritossa et al, 1962）。 19世纪80年代，发现热休克反应中转录合成的一组特殊蛋白，而伴随着这类蛋白的合成，细胞的其他蛋白合成受到抑制，因为这类蛋白的合成与热休克反应有关，故称为热休克蛋白（Tissieres et al, 1974）。 Hsp70家族是最重要和最保守的家族，大多数生物中Hsp70的含量是最多的，在细胞应激反应后合成的也是最多的，家族成员共有20多种蛋白质。其中Hsp70是最为重要的一种蛋白质，其相关研究也最多、最深入。根据其功能和分布分型包括应激诱导型、结构型、线粒体型以及内质网型等（Shin B K et al, 2003）。 2Hsp70的生物学特性 2.1 Hsp的概念 热休克蛋白也称应激蛋白，是生物细胞在热刺激、缺血、缺氧、过氧化、低血糖、紫外线、外伤、病原微生物的感染、乙醇、亚砷酸钠、砒霜和重金属（Todryk S M et al, 2003; Gross C et al, 2003）等应激源刺激下，发生热休克反应所产生的、由热休克基因编码、在进化上高度保守的伴随细胞蛋白。生物体在各种应激状态下所表现出来的以基因表达变化为特征的防御性适应反应称为热休克反应。 2.2 Hsp70的功能域 以氨基酸的一级结构为依据，可将Hsp70分为三个功能域：近N端为45kD大小在结构上高度保守的氨基酸序列，有ATPase活性区，紧接着为分子量18kD大小相对保守的氨基酸序列，是多肽的结合部位；近C端有约为10kD结构多变的氨基酸序列，其功能尚不明确，可能与某种特定的蛋白底物相互作用有关（陈劲松, 2001）。热应答元件是指Hsp70基因5’上游中多个nGAAn同时存在时，高水平活化转录，热应激应答中必不可少的功能区，具有增强子的一些特性。当把这类HSE接在其它基因5’上游时，该基因同样可以获得热应激蛋白的诱导性（Hugh R B Pelham et al, 1982; Roy H et al, 1986）。 2.3 Hsp70的同源性 Hsp70基因没有内含子，这使得开始启动转录就可产生成熟的mRNA以适应Hsp70大量快速表达的需要，阻止应激源对其mRNA前体的影响。进化过程中Hsp70基因具有高度相似性，大鼠的Hsp70氨基酸序列与人类的相似性约为95%，与小鼠的相似性约为98%；人类Hsp70氨基酸序列与果蝇的相似性为73%，与大肠杆菌诱导型Hsp70的相似性为47%，果蝇的Hsp70基因与大肠杆菌的Dnak基因的核苷酸序列相似性在50%以上（S Lindguist et al, 1988）。 2.4 Hsp70的生化特性 Hsp70都有较弱的ATPase活性和较高的ATP亲和性，结合ATP后促使靶蛋白与之解离，ATP-Hsp70对靶蛋白具有很高的亲和力，形成稳定的Hsp70蛋白复合体；选择性结合各种特殊蛋白或多肽参与蛋白稳定构象的形成、跨膜运输或降解；其它Hsp或细胞因子的