热休克蛋白27的磷酸化及其在胁迫应激中的作用

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 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聚集體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，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G0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-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“+”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

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