热休克蛋白27的磷酸化及其在胁迫应激中的作用

1、摘 要HSP27是小分子热休克蛋白家族中的一员， 其 像其他的 HSP 家族蛋白一样在受到热胁迫或者新陈代谢压 力情况下，表达大量增加。 HSP27 的磷酸化使其发挥功能的 主要形式。了解 HSP27的磷酸化有助于我们了解 HSP27在 胁迫应激中发挥的作用，为进一步研究细胞应激反应提供新 的切入点。关键词 HSP27 胁迫应激HSP27 与 aB-晶体蛋白（？ZB-crystallin，HSPB5）同 源又被称为HSPB1。其首次于1978年被分离纯化，随后的 研究发现， HSP27 在细胞内常以二聚体四聚体等形式存在， 这种聚集体的形式依赖于其不同位点的磷酸化。 Andr？ Patrick

2、 Arrigo于2016年发现，不同时期的细胞内HSP27所表现出的聚集形式与磷酸化形式具有很大差异：在饥饿状态 下的细胞中，HSP27主要以小性的聚集体 （150KDa）存在， 并且所有聚集体均不表现磷酸化。而正常状态或者恢复正常 状态的细胞中，HSP27均有不同程度的磷酸化，且不同分子 量聚集体的 HSP27 磷酸化的位点不同。 在受到药物毒性胁迫 细胞、肿瘤细胞、 氧压力胁迫细胞以及热激状态下的细胞中， HSP27聚集?w及磷酸化在聚集体中的比例及具体的位点各不相同。这种复杂的细胞生理状态与HSP27 分子状态的对应性的机制仍不清楚。HSP27 主要靠磷酸化来发挥其作用，有三个磷酸化位点

3、，Ser15/78/82。其中Ser82是主要的磷酸化位点。利用纤 维母细胞生长因子、血浆和凝血酶刺激因为营养不良停滞在 有丝分裂GO期的中国仓鼠细胞，均可以发现HSP27的Ser78/82 发生了磷酸化。 HSP27 的磷酸化依靠其特异的磷酸 化激酶 MAPKAP kinase-2 ，在中国仓鼠细胞体外实验中， MAPK 家族成员中 ERK 和 p38 均可激活该激酶，但在载体 实验中，抑制 ERK对HSP27磷酸化的影响无关。HSP27在胁迫应激中参与抗凋亡作用，HSP27可以阻塞细胞色素 c从线粒体的释放过程； 并且可以隔离细胞质内的细胞色素 c 和 Apaf-1 互作，从而抑制 pro

4、-caspase 9的激活。进一步抑制 caspase 9下游的凋亡有关蛋白如 pro-caspase 3的激活。通过 调节细胞骨架，从而抑制激活的前凋亡因子如 Bid (t Bid) 转位到线粒体膜上。嗜中性粒细胞中Akt磷酸化HSP27，导致 HSP27 的降解并稳定了 Akt。近年来发现， HSP27 对细胞的调节主要是通过参与细胞 骨架的装配。 对于 HSP27 与微丝的关系目前已经清楚： 正常 情况下， HSP27 像一个帽状蛋白( cap-like protein )结合在 F-actin “ + ”极，抑制肌动蛋白装配。p-HSP27从“+”极解离下来并暴露出“ +”极。这样在“

5、 +”极的 F-action 就可以结合 G-action 并引发 G-action 的聚合伸长作者简介：张本一， 1993 年 5 月，男，河南省郑州市， 中国海洋大学海洋生命学院硕士，研究方向：细胞工程。参考文献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