热休克蛋白进化及生物学功能研究进展

热休克蛋白(HSPs)是在生物体受到外界物理、化学和环境等刺激或者热休克、感染等胁迫下而产生的一类蛋白.同时,HSPs还存在组成型表达.HSPs普遍存在于各个生物体中,作为一种分子伴侣在生物蛋白质折叠、转运、表达等方面发挥着重要作用.虽然大部分HSPs在物种中高度保守,但是仍有少许HSPs在进化中存在差异,这些差异预示着HSPs在不同物种间存在不同的功能.近阶段,HSPs在对抗疾病(如肿瘤、粥样动脉硬化和新型冠状病毒肺炎等)和相关药物研发方面受到关注.对近些年来HSPs蛋白的进化与功能进行全面概述,期望可以为HSPs相关研究提供借鉴.

热休克蛋白90对hERG-A561V通道蛋白转运及通道功能影响的研究

目的探讨热休克蛋白90(Hsp90)对人类ether-a-go-go相关基因(hERG)-A561V通道蛋白转运及通道功能影响的研究。方法构建野生型(WT)、突变型(A561V)、杂合型(WT/A561V)细胞模型,采用蛋白质印迹法检测各组细胞hERG及Hsp90蛋白表达差异。转染减表达空载(Itf NC)、Hsp90减表达(Hsp90-)、过表达空载(Ovp NC)或Hsp90过表达(Hsp90+)质粒至各细胞模型(即Itf NC组、Hsp90-组、Ovp NC组、Hsp90+组),另设不加载体的对照(Ctl)组,采用蛋白质印迹法检测各组细胞调控Hsp90前后hERG及Hsp90蛋白表达差异。采用免疫荧光法检测Hsp90调控前后杂合型细胞模型hERG及Hsp90蛋白定位表达情况。采用全细胞膜片钳技术检测调控Hsp90前后杂合型细胞模型hERG通道激活电流及尾电流密度。结果突变型、杂合型细胞模型Hsp90及hERG(135 kDa)蛋白表达水平均较野生型明显升高(均P<0.05)。野生型细胞模型Hsp90+组hERG(135 kDa)、hERG(155 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05),突变型细胞模型Hsp90+组hERG(135 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05),杂合型细胞模型Hsp90+组hERG(155 kDa)蛋白表达水平较Ctl组、Ovp NC组均明显升高(均P<0.05)。融合Hsp90和hERG蛋白后,Ctl组hERG表达于细胞膜、细胞质,Hsp90-组细胞膜上hERG蛋白表达减少,Hsp90+组细胞膜上hERG蛋白表达增多。与Ctl组比较,Hsp90+组Ikr曲线左移14.709,斜率因子k值未见明显变化。杂合型细胞模型Ctl组、Hsp90-组、Hsp90+组激活电流及尾电流密度均在50 mV处达到最高;杂合型细胞模型Hsp90+组在20、30 mV处的激活电流密度均明显高于Ctl组、Hsp90-组(均P<0.05),在30、40 mV处的尾电流密度均明显高于Ctl组、Hsp90-组(均P<0.05)。结论Hsp90在hERG-A561V通道蛋白折叠转运中起作用,而上调Hsp90可促进WT/A561V hERG的折叠转运,进而影响通道功能。

热休克蛋白90α在肺癌患者中诊断价值的荟萃分析

目的:肺癌是临床上最为常见的恶性肿瘤,晚期患者预后差,5年生存率低,因此早期诊断成为提高患者预后的关键。本研究旨在评价热休克蛋白90α在肺癌诊断中的应用价值。方法:计算机检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase等数据库,搜索有关热休克蛋白90α与肺癌相关的研究,检索时间均从建库至2023年8月,并根据纳入与排除标准进行文献筛选。采用Meta-Disc1.4、RevMan5.4和Stata16.0软件进行了偏倚风险、适用性评价、Meta分析、回归分析、亚组分析、发表偏倚、敏感性分析和临床应用价值等统计学分析。结果:最终纳入文献18篇,综合各项数据后,采用随机效应模型进行分析。热休克蛋白90α诊断肺癌的合并敏感度为0.76 (95% CI: 0.680.83),合并特异性为0.81 (95% CI: 0.730.87),合并阳性似然比为3.98 (95% CI: 2.805.57),合并阴性似然比为0.29 (95% CI: 0.220.39),合并诊断比值比为13 (95% CI: 822),综合受试者工作特征(SROC)曲线下面积为0.85。费根(Fagan)列线图显示,设定验前概率为50%,诊断肺癌的符合率为80%。结论:血液标本中热休克蛋白90α的表达水平有助于肺癌的临床诊断,可作为辅助诊断肺癌的分子生物学标志物。

miR-155对慢性髓细胞白血病细胞凋亡及热休克蛋白表达的影响

目的探讨微小RNA-155(miR-155)对慢性髓细胞白血病(CML)细胞凋亡情况和对热休克蛋白(HSP)27、HSP60及HSP70表达的影响。方法采用实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)分别检测miR-155在CML耐伊马替尼(IM)细胞株K562-G和CML细胞株K562中的表达水平。以携带miR-155的慢病毒和阴性对照慢病毒感染K562-G细胞,分别命名为miR-155组和对照组。细胞计数试剂盒8(CCK-8)检测miR-155对耐药细胞增殖的影响。RT-qPCR及蛋白质印迹法(Western blot)检测miR-155对HSP27、HSP60、HSP70表达的影响。流式细胞术检测miR-155组和对照组细胞的凋亡比例。结果与K562细胞相比,K562-G细胞中miR-155呈低表达(P<0.05)。miR-155组细胞的增殖情况与对照组相比从第36 h开始降低(P<0.05)。与对照组相比,miR-155组HSP60、HSP70升高(P<0.05),而HSP27降低(P<0.01)。流式细胞术检测结果显示,miR-155组细胞的凋亡率高于其对照组(P<0.05)。结论miR-155促进CML细胞的凋亡,并使细胞中的HSP60、HSP70表达升高,HSP27表达降低。

柔嫩艾美耳球虫热休克蛋白90和组蛋白4对DF-1细胞凋亡的影响

为了探究柔嫩艾美耳球虫热休克蛋白90(EtHSP90)和组蛋白(EtH4)在体外对鸡胚成纤维细胞(DF-1细胞)凋亡的影响,本试验构建真核荧光表达质粒pEGFP-N1-EtHSP90和pEGFP-N1-EtH4并转染至DF-1细胞,用荧光显微镜观察转染效果,Western blot验证蛋白表达,流式细胞术检测DF-1细胞凋亡。结果显示,经验证成功构建重组质粒pEGFP-N1-EtHSP90和pEGFP-N1-EtH4。流式细胞术检测发现,pEGFP-N1-EtHSP90组早期凋亡率显著低于空白组、pEGFP-N1组和pEGFP-N1-EtH4组(P<0.05);pEGFP-N1-EtH4组早期凋亡率与空白组和pEGFP-N1组相比差异不显著(P>0.05)。因此,EtHSP90早期可抑制细胞凋亡,EtH4既不促进细胞凋亡,也不抑制细胞凋亡。本试验结果为后续深入探究2个蛋白的凋亡机制提供理论基础。

热休克蛋白27对水泡性口炎病毒体外增殖的调控作用

本研究旨在探究热休克蛋白27(heat shock protein 27, HSP27)对水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)体外增殖及VSV感染介导的维甲酸诱导基因I样受体家族(retinoid acid-inducible gene-I-like receptor, RLR)信号通路的作用及机制。利用实时荧光定量PCR、免疫印迹、免疫共沉淀、病毒滴度测定及免疫荧光等方法,首先检测VSV感染对HSP27 mRNA和蛋白表达的影响,进而验证过表达和干扰HSP27对VSV增殖的影响,进一步探究HSP27对VSV感染介导的RLR信号通路的影响,最后分析HSP27与RLR信号通路靶分子的相互作用及共定位情况。结果表明,VSV感染可促使HSP27基因转录和蛋白表达上调,稳定过表达和瞬时过表达HSP27均能显著抑制VSV的体外增殖;干扰宿主细胞中HSP27表达可促进VSV增殖。HSP27能够增强VSV及维甲酸诱导基因I蛋白(retinoic acid-inducible gene I protein, RIG-I)介导的IFN-β的产生及RIG-I的蛋白表达,而且HSP27与RIG-I相互作用并共定位于细胞质中。本研究揭示了HSP27靶向RIG-I上调其表达,增强RLR信号通路的转导,进而负调控VSV体外增殖,为深入揭示宿主因子HSP27在病毒感染中的作用机制奠定基础。

热休克蛋白70在肺癌侵袭和转移中的研究进展

肺癌是一种对人类身心造成严重危害的疾病,是全球的重大公共卫生问题。目前,尽管靶向药物、化疗药物及免疫药物的联合使用使肺癌患者的生存期和生活质量得到提升,但复发和远处转移的发生意味着肺癌治疗面临新的困难。热休克蛋白70(Hsp70)作为一种在进化上高度保守的分子伴侣,在包括肺癌在内的多种实体肿瘤细胞中高表达,通过抑制细胞凋亡、促进肿瘤微环境的形成、诱导上皮间充质转化及维持癌症干细胞的干细胞特性,促进肺癌的侵袭及转移,因此通过研究Hsp70在肺癌侵袭及远处转移中的相关机制,寻找治疗肺癌的新靶点,并与目前的常规治疗结合,可能为肺癌的治疗提供新的治疗策略,该文就以上方面进行综述。

血浆热休克蛋白90α表达对老年原发性肝癌患者经导管肝动脉化疗栓塞术后预后的预测价值

目的 探讨血浆中热休克蛋白90α(Hsp90α)在老年原发性肝癌患者经导管肝动脉化疗栓塞术(TACE)后预后评估中的价值。方法 选取2020年2月-2022年2月就诊于吉林省肿瘤医院高新院区综合外科介入组的110例老年原发性肝癌患者进行回顾性分析。采用ELISA法检测术前血浆中Hsp90α表达情况,以60 ng/mL作为截断值,分为Hsp90α高表达组(55例)和Hsp90α低表达组(37例)。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,Log-rank检验比较生存曲线的差异。采用多因素Cox回归模型分析血浆中Hsp90α表达与TACE治疗的老年原发性肝癌预后的关系。结果 Hsp90α高表达组的2年总生存及无进展生存的累积生存率均低于Hsp90α低表达组(P<0.05)。多因素Cox回归分析结果显示:Hsp90α高表达是影响患者总生存及无进展生存的独立危险因素(P<0.05)。结论 老年原发性肝癌患者血浆Hsp90α表达水平可作为接受TACE治疗后短期预后的独立预测因子。

螺旋藻和红球藻对斑马鱼生长性能、抗氧化酶、磷酸酶和热休克蛋白的影响

螺旋藻和雨生红球藻均为药食同源的优质微藻。文章探究饲料同时添加2%或4%的螺旋藻和雨生红球藻对斑马鱼生长性能、抗氧化酶和磷酸酶活性、热休克蛋白表达的影响,为这两种藻类的联合应用奠定基础。实验结果显示,饲料中添加4%螺旋藻+2%红球藻试验组其斑马鱼的终末体重、体重增重率和特定生长率均显著高于对照组,且其淀粉酶和蛋白酶活性也都显著高于对照组。两种藻类的补充对斑马鱼抗氧化酶活性的影响较为复杂,与对照组相比,2%螺旋藻+2%红球藻和4%螺旋藻+2%红球藻这两个试验组斑马鱼的超氧化物歧化酶活性有所下降,4%螺旋藻+2%红球藻和4%螺旋藻+4%红球藻这两个试验组过氧化氢酶活性明显上升。饲料中添加螺旋藻和红球藻能显著提高斑马鱼的磷酸酶活性和热休克蛋白表达,所有藻类添加试验组斑马鱼的磷酸酶活性和热休克蛋白70表达均显著高于对照组,这说明螺旋藻和雨生红球藻的联合投喂有助于斑马鱼免疫相关水平和抗胁迫能力的提高。相比其他试验组,仅4%螺旋藻+2%红球藻试验组斑马鱼的热休克蛋白90表达显著高于对照组。总言之,饲料补充螺旋藻和雨生红球藻有利于提高斑马鱼的生长性能、免疫相关水平和抗应激能力,其中4%螺旋藻+2%红球藻的添加量较为适宜。

老年慢性心力衰竭患者嗜铬粒蛋白A和热休克转录因子1与心脏损伤的关系

目的探讨老年慢性心力衰竭(CHF)患者血清嗜铬粒蛋白A(CgA)和热休克转录因子1(HSF1)的水平变化与心肌重构及心肌损伤的关系。方法选择2019年1月至2022年5月太原市中心医院收治的老年CHF患者165例(疾病组),其中纽约心脏病协会心功能分级Ⅰ级28例,Ⅱ级29例,Ⅲ级65例和Ⅳ级43例。收集同期本院健康志愿者80例(对照组)。检测2组入院血清CgA和HSF1水平,心肌重构和心肌损伤指标,用Pearson分析血清CgA和HSF1与心肌重构及心肌损伤的相关性。随访1年,失访6例,根据是否发生主要不良心血管事件(MACE)分为MACE组51例和非MACE组108例。用单因素和多因素logistic回归分析,使用ROC曲线分析血清CgA和HSF1对MACE的预测价值。结果疾病组血清CgA、左心室质量指数(LVMI)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室后壁厚度(LVPWT)、肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)水平显著高于对照组,HSF1和左心室射血分数(LVEF)显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,血清CgA与LVEF呈负相关,与LVMI、LVESV、LVPWT、cTnI、CK-MB和NT-proBNP呈正相关(P<0.01);血清HSF1与LVEF呈正相关,与LVMI、LVESV、LVPWT、cTnI、CK-MB和NT-proBNP呈负相关(P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,CgA、HSF1、LVEF、LVMI、LVESV、LVPWT和cTnI是老年CHF患者MACE发生的影响因素(P<0.05,P<0.01)。ROC曲线分析显示,血清CgA截断值为387.55μg/L,敏感性为74.51%,特异性为71.30%,曲线下面积为0.802(95%CI:0.751~0.855);血清HSF1截断值为2.34 ng/L,敏感性为74.51%,特异性为69.44%,曲线下面积为0.760(95%CI:0.707~0.812)。结论老年CHF患者血清CgA和HSF1水平与心肌重构及心肌损伤有密切关联,可作为预测MACE的有力工具。

近20年热休克蛋白在眼科中的研究进展及趋势:文献计量学研究

目的:探讨2003—2023年热休克蛋白(heat shock proteins,HSP)在眼科领域中的研究进展及前沿趋势。方法:利用Web of Science数据库检索2003年1月—2023年12月26日HSP在眼科领域的文献,采用文献计量学方法、应用VOSviewer及CiteSpaces软件对发文量、国家、机构、期刊、作者、关键词以及学科领域等数据进行定量分析及可视化。结果:共纳入1079篇HSP在眼科领域的相关文献,总体发文量处于波动状态。美国(n=394)是发文量最多的国家,Investigative Ophthalmology&Visual Science(n=80)是发表相关文献最多的期刊。研究热点主要分为三部分,分别为青光眼发病机制、白内障发病机制及HSP在基因层面的眼科疾病机制研究。研究的前沿主题是青光眼、胆固醇、分子伴侣。生物化学与分子生物学、多学科材料科学和细胞生物学学科领域具有最高的中介中心性值,分别为0.60、0.28和0.26。多学科化学(爆发年份:2017—2023年;强度为6.3)是该领域研究前沿涉及的学科。结论:HSP在眼科领域的研究重点是揭示疾病的遗传背景,探究其在青光眼及白内障中的分子机制以及治疗应用。该领域分子机制研究的进展有赖于多学科的合作。

慈苓化浊方对痛风大鼠滑膜组织环氧化酶-2、热休克蛋白70表达的影响

目的:分析慈苓化浊方对痛风大鼠滑膜组织中环氧化酶-2(COX-2)、热休克蛋白70(HSP70)表达的影响。方法:选取50只SPF级SD大鼠,10只大鼠作为对照组,另外40只建立痛风模型,将30只建模成功的大鼠分为模型组、药物对照组、慈苓化浊方组,每组10只。观察各组大鼠组织病理学、关节肿胀度、COX-2、HSP70表达、炎症因子、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/叉头框转录因子O亚族1(FoxO1)通路相关因子及其mRNA表达量。结果:与对照组相比,模型组、药物对照组、慈苓化浊方组关节肿胀度、COX-2、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、PI3K mRNA、AKT mRNA、FoxO1 mRNA表达量升高,HSP70 mRNA、Caspase-3 mRNA表达量降低(均P<0.05)。与模型组相比,药物对照组、慈苓化浊方组关节肿胀度、COX-2、TNF-α、IL-1β、IL-6、PI3K mRNA、AKT mRNA、FoxO1 mRNA表达量降低,HSP70 mRNA、Caspase-3 mRNA表达量升高(均P<0.05)。与药物对照组相比,慈苓化浊方组关节肿胀度、COX-2、TNF-α、IL-1β、IL-6、PI3K mRNA、AKT mRNA、FoxO1 mRNA表达量降低,HSP70 mRNA、Caspase-3 mRNA表达量升高(均P<0.05)。结论:采用慈苓化浊方干预痛风大鼠,可降低大鼠关节肿胀程度,降低滑膜组织COX-2、HSP70表达,抑制炎症反应,其作用机制可能与抑制PI3K/AKT/FoxO1通路有关。

脑梗死治疗中的新视角:热休克蛋白的作用

脑梗死是脑组织血液供应障碍引发的一类疾病,会导致患者出现不同程度的神经功能缺损、认知功能障碍等,降低患者的生活质量。热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)可作为缺血相关的应激蛋白在脑组织缺血后被诱导激活,在脑损伤中起到重要作用。近年来,越来越多的研究指出HSPs与脑梗死有着密切的关联,靶向特定的HSP可缓解缺血性脑损伤,极大改善预后。因此,本文对与脑梗死相关的HSPs的最新文献进行概述,为后续靶向HSPs相关药物的研发及临床转化提供理论依据,为脑梗死提供新的治疗思路。

热休克蛋白与动物应激性反应的相关性研究进展

应激性反应是机体受到有害因素刺激后所表现的机能障碍和防御反应,是机体维持正常生命活动的一种生理反应。热休克蛋白(HSPs)作为机体受到应激性刺激后的产物,可以作为动物产生应激性反应的生物标志。为了分析热休克蛋白与动物应激性反应的相关性,本研究梳理相关文献,采用归纳总结法对HSPs的生物学特征、功能以及与动物出现应激性反应的相关性进行了分析总结。本文可以为热休克蛋白的相关功能研究提供借鉴。

慢性热应激对昭乌达牛血清酶活性、免疫功能及热休克蛋白含量的影响

为研究慢性热应激对昭乌达牛血清酶活性、免疫功能及热休克蛋白的影响。本试验选取日龄和体况相近、体质健康的昭乌达牛24头,根据当地牧场环境温度、湿度变化,将试验期划分为热应激期和非应激期,于各试验期最后一天清晨进行颈静脉采血并制备血清。采用ELISA方法检测血清中酶活性、免疫指标及热休克蛋白含量。结果显示:慢性热应激对西门塔尔肉牛生理指标和血清酶活性有显著影响。在慢性热应激状态下,昭乌达牛呼吸频率极显著提高(P<0.01);血清中碱性磷酸酶(AKP)活性显著降低(P<0.05),肌酸激酶(CK)活性极显著降低(P<0.01),谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性极显著升高(P<0.01);热应激对昭乌达牛免疫功能和热休克蛋白含量有显著影响;血清白细胞介素-1β(IL-1β)含量在慢性热应激状态下显著降低(P<0.05),白细胞介素-4(IL-4)含量和脂多糖(LPS)浓度均极显著提高(P<0.01);热休克蛋白70(HSP70)含量极显著升高(P<0.01),热休克蛋白60(HSP60)和热休克蛋白90(HSP90)含量显著提高(P<0.05)。综上所述,慢性热应激对昭乌达牛血清酶活性具有重要影响,且降低了昭乌达牛的免疫功能,对肉牛机体造成一定的损伤;慢性热应激对昭乌达牛的血清热休克蛋白含量有较大的影响,这提示肉牛可通过自身调节以提高机体对热应激的适应能力。

热休克蛋白70在心血管疾病中的研究进展

热休克蛋白70(Hsp70)是进化上高度保守的一种蛋白质,具有多种生物学功能,并在维持细胞稳态中发挥重要作用。病理条件下,Hsp70异常表达会影响心血管疾病的发生与进展。因此,本文对Hsp70结构、功能及其在2型长QT综合征、心肌缺血再灌注损伤、扩张型心肌病等疾病中的作用机制作一综述,并探讨可进一步深化研究的方向。

妊娠期糖尿病171例血清热休克蛋白70、热休克转录因子1表达与妊娠结局的关系

目的探讨妊娠期糖尿病病人(GDM)血清热休克蛋白70(HSP70)、热休克转录因子1(HSF1)的表达水平及其与妊娠结局的关系。方法选取2019年1月至2021年1月在首都医科大学大兴教学医院收治的171例GDM病人作为GDM组,根据GDM病人妊娠结局分为妊娠结局不良组(91例)和妊娠结局良好组(80例),另选取同期在该院产检的健康孕妇172例作为对照组,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清HSP70水平,采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法测定血清HSF1 mRNA的相对表达量,比较两组实验室指标。采用Pearson法分析GDM病人血清HSP70、HSF1 mRNA水平与临床指标的相关性;使用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析HSP70、HSF1及超敏C-反应蛋白(hs-CRP)、胱抑素C对GDM病人发生不良妊娠结局的预测价值。结果与对照组比较,GDM组病人空腹血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)及肌酐、尿酸、hs-CRP、胱抑素C、HSP70[(0.30±0.10)μg/L比(0.21±0.09)μg/L]、HSF1 mRNA水平(1.99±0.35比1.03±0.32)明显升高(均P<0.05);对照组发生不良妊娠结局有13例,发生率为7.56%,GDM组病人发生不良妊娠结局有91例,发生率为53.22%,GDM组病人发生不良妊娠结局发生率远高于对照组(P<0.05);与妊娠结局良好组比较,妊娠结局不良组病人血清HSP70[(0.33±0.14)μg/L比(0.27±0.05)μg/L]、HSF1 mRNA(2.22±0.30比1.73±0.41)明显升高(均P<0.05);GDM病人血清HSP70与HSF1 mRNA水平呈正相关(P<0.05),血清HSP70、HSF1 mRNA水平与空腹血糖、HbA1c、肌酐、尿酸、hs-CRP及胱抑素C均呈正相关(均P<0.05);ROC曲线分析结果表明,HSP70、HSF1、hs-CRP、胱抑素C预测GDM病人发生不良妊娠结局的曲线下面积(AUC)分别为0.62、0.69、0.60、0.58;血清HSP70联合HSF1 mRNA预测GDM病人发生不良妊娠结局的AUC为0.83,明显高于血清HSP70、HSF1 mRNA及hs-CRP、胱抑素C水平单独预测(均P<0.05)。结论GDM病人血清HSP70、HSF1呈高表达,且二者联合检测对妊娠结局具有较高的预测价值。

短指软珊瑚(Sinularia acuta)热休克蛋白HSP70家族特征及进化分析

热休克蛋白70(heat shock protein 70, HSP70)在生物细胞或组织免受热或氧化应激等方面起着关键作用,是已知高度保守的蛋白质之一。由于全球环境持续升温,珊瑚大面积白化、死亡,珊瑚如何应对持续升温的抗逆机制是科学研究热点。本研究从高温胁迫短指软珊瑚测序蛋白序列数据库分析鉴定出了28个HSP70蛋白家族成员,均为酸性亲水蛋白,大部分蛋白质结构较为稳定。亚细胞定位表明HSP70蛋白主要分布在珊瑚细胞核、细胞质中,在线粒体、内质网上也有少量分布。信号肽预测表明, 28个HSP70蛋白成员中26个没有信号肽,大部分不属于分泌蛋白,不存在跨膜结构。系统进化树结果表明短指软珊瑚HSP70蛋白家族成员聚成5大类。短指软珊瑚HSP70蛋白家族结构和保守基序分析中预测到了10条保守基序motif分为5个亚族。短指软珊瑚HSP70蛋白家族二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,α-螺旋的含量占比大。28个HSP70家族蛋白中有25个预测到了N-糖基化位点,且位点个数在1~9范围内。28个HSP70家族蛋白均预测到磷酸化位点和O-糖基化位点,总个数分别在41~96和1~23范围内。本研究HSP70家族蛋白结果为今后珊瑚在应对全球升温胁迫中的适应机制等方面研究奠定了基础。

热休克蛋白在肌萎缩侧索硬化症中作用的研究进展

肌萎缩侧索硬化症(ALS)目前仍面临发病机制不明及无有效治疗措施的困境,研究发现ALS中存在显著的蛋白稳态失调,包括蛋白质错误折叠和异常蛋白聚集体的形成,对ALS的起病及发展具有重要作用。其中,作为分子伴侣家族的热休克蛋白(HSP)因具有维持蛋白稳态、促进异常蛋白聚集体降解的作用而受到了越来越多的关注。

热休克蛋白A12A对内毒素血症肝损伤的作用及机制研究

目的:研究热休克蛋白A12A(heat shock protein A12A,HSPA12A)对内毒素血症肝损伤的影响及机制。方法:(1)采用脓毒症小鼠肝组织RNA测序的公共数据库,以生物信息学手段分析Hspa12a和多种载脂蛋白的mRNA表达变化。(2)采用6~8周龄Hspa12a基因敲除(Hspa12a knockout,Hspa12a-/-)鼠和野生型(wild type,WT)鼠,腹腔注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)5 mg/kg诱导内毒素血症,以生理盐水(normal saline,NS)注射小鼠为对照组,分为NS-WT组、NS-Hspa12a-/-组、LPS-WT组和LPS-Hspa12a-/-组;LPS作用6 h后,收集肝组织,HE染色观察肝脏组织病理变化;免疫印迹和RT-PCR分析其中HSPA12A、ApoA1、ApoB、ApoM表达水平;分离血清,测定肝功能标志物丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平以及高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平。(3)WT鼠原代肝细胞过表达Hspa12a后,使用LPS(500 ng/mL)作用于肝细胞模拟内毒素血症肝损伤模型,6 h后检测肝细胞培养上清的ALT和AST水平。(4)根据是否发生脓毒症肝损伤将患者分为脓毒症肝损伤组和对照组,比较两组患者ALT、AST、HDL-C和LDL-C的差异。结果:(1)生物信息学分析显示,脓毒症小鼠肝脏Hspa12a、Apoa1、Apob和Apom的m RNA表达下降。(2)与NS-WT组相比,LPS-WT组肝组织出现明显损伤(P<0.001)、炎症病灶数量增多(P<0.01)、血清ALT(P<0.05)和AST(P<0.01)升高,同时肝组织中HSPA12A表达显著下降(P<0.05);而与LPS-WT组相比,LPS-Hspa12a-/-组肝脏病理变化更严重(P<0.05)且血清ALT(P<0.01)和AST(P<0.05)水平升高,HDL-C和LDL-C水平下降(P<0.01),肝组织载脂蛋白(ApoA1、ApoB、ApoM)表达降低(P<0.05,P<0.01)。(3)体外实验中LPS作用使肝细胞培养上清中ALT和AST水平升高(P<0.001),而过表达Hspa12a能够减轻LPS作用引起的ALT和AST水平升高(P<0.01)。(4)临床数据显示,出现脓毒症肝损伤的患者血浆中ALT和AST水平相比对照组显著升高(P<0.001),HDL-C和LDL-C水平显著下降(P<0.001)。结论:内毒素血症导致肝脏HSPA12A表达下调,其介导了内毒素血症肝损伤的发生,过表达Hspa12a能够保护内毒素血症引起的肝损伤,该作用可能与维持肝脏载脂蛋白及脂蛋白稳态有关。