熱休克蛋白27的磷酸化及其在脅迫應激中的作用

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，表達大量增加。HSP27的磷酸化使其發揮功能的主要形式。了解HSP27的磷酸化有助于我們了解HSP27在脅迫應激中發揮的作用，為進一步研究細胞應激反應提供新的切入點。

關鍵詞 HSP27 脅迫應激

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，隨后的研究發現，HSP27在細胞內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 Arrigo于2016年發現，不同時期的細胞內HSP27所表現出的聚集形式與磷酸化形式具有很大差異：在饑餓狀態下的細胞中，HSP27主要以小性的聚集體（<150KDa）存在，并且所有聚集體均不表現磷酸化。而正常狀態或者恢復正常狀態的細胞中，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胞、腫瘤細胞、氧壓力脅迫細胞以及熱激狀態下的細胞中，HSP27聚集體及磷酸化在聚集體中的比例及具體的位點各不相同。這種復雜的細胞生理狀態與HSP27分子狀態的對應性的機制仍不清楚。

HSP27主要靠磷酸化來發揮其作用，有三個磷酸化位點，Ser15/78/82。其中Ser82是主要的磷酸化位點。利用纖維母細胞生長因子、血漿和凝血酶刺激因為營養不良停滯在有絲分裂G0期的中國倉鼠細胞，均可以發現HSP27的Ser78/82發生了磷酸化。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。HSP27在脅迫應激中參與抗凋亡作用，HSP27可以阻塞細胞色素c從線粒體的釋放過程；并且可以隔離細胞質內的細胞色素c 和 Apaf-1互作，從而抑制 pro-caspase 9的激活。進一步抑制caspase 9下游的凋亡有關蛋白如pro-caspase 3的激活。通過調節細胞骨架，從而抑制激活的前凋亡因子如Bid （t Bid）轉位到線粒體膜上。嗜中性粒細胞中Akt磷酸化HSP27，導致HSP27的降解并穩定了Akt。

近年來發現，HSP27對細胞的調節主要是通過參與細胞骨架的裝配。對于HSP27與微絲的關系目前已經清楚：正常情況下，HSP27像一個帽狀蛋白（cap-like protein）結合在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“+”極的F-action就可以結合G-action并引發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，中國海洋大學海洋生命學院碩士，研究方向：細胞工程。

參考文獻

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