热休克蛋白（）

10．4．2　热休克蛋白（Hsp）

在果蝇和细胞蛋白的氧化损伤中都可以观察到热休克蛋白基因被激活。在所有的有机体中，热休克蛋白作为对由加热或其他作用力引起的蛋白质损伤的应答而被诱导。热激应答能导致胁迫耐性和防止应激诱导性分子损伤。人们已根据相对分子质量和序列同源性将热休克蛋白进行分类。Hsp70、Hsp90和Hsp60家族是分子伴侣，在蛋白质折叠或再折叠方面起作用，也使通过细胞膜的蛋白质易位变得更加容易，分子伴侣的活性依赖于ATP，有时也涉及共同伴侣。

由热应激引起的果蝇热激基因的诱导机制已经研究得很透彻。热激引起组成型表达的热激转录因子三聚化和活化，它是诱导热激因子的必需因子。热基转录因子是一种进化上很保守并研究得很透彻的启动因子，在热激过程中它是诱导转录必不可少的元件。热激转录因子与热激应答元件结合，提高了热激基因的转录水平。

在正常的衰老过程中，有些果蝇热休克蛋白受到增量调节的作用。Hsp22蛋白的增加水平达到了150倍，这一水平处于与衰老相关的真核生物基因表达的最大增加量之间。在衰老过程中，在所有的组织中都能观察到Hsp22被诱导，特别是在神经组织和眼组织中，Hsp22蛋白的表达水平很高。而其他小的Hsps蛋白，包括Hsp23和Hsp26也被诱导。Hsp70也受增量调节，在肌肉组织中的优先性最高。通过超氧化物歧化酶或过氧化氢酶抗氧化基因中的无效突变，果蝇Hsp70表达的时程和水平都得以提高。这说明在衰老过程中，Hsp70的增量调节至少部分归因于氧化应力的作用。对果蝇中Hsp22和Hsp70转基因的缺失突变和点突变的研究表明：这些基因的转录诱导需要热应激元件，这些元件用于应答衰老和氧化应力。在衰老过程中，Hsp22和Hsp70表达水平的提高似乎涉及转录和转录后的调节。有资料表明热休克蛋白后转录增量调节水平增加可能是因为热休克蛋白稳定性的增加，但这一推测并没有被直接检测到。

果蝇Hsp22位于线粒体上，但它特定的功能和存在的目的还未被认识。利用Gla4/USA系统使Hsp22过量表达可以增加抗氧化应激的能力和延长生命周期，果蝇Hsp27、人类Hsp27和αB－晶体在人工培养的细胞表达时，它们的热抗和抗氧化应力的能力会提高。哺乳动物Hsp27通过与细胞色素c作用负向调节细胞死亡。类似地，在年轻人中热休克蛋白短时间过量表达时，Hsp70对生存有很大益处。相反，在成年人中，通过tet－on系统使Hsp22高水平过量表达会导致逆境抗性和生命周期的降低。这些资料表明在年轻人中Hsp22的调控表达是有益的，而在老年人中Hsp22高水平积累可能是有害的。