Шаперо́ны ( англ. chaperones) — класс белков , главная функция которых состоит в восстановлении правильной нативной третичной или четвертичной структуры белков, а также образование и диссоциация белковых комплексов.

Термин «молекулярный шаперон» впервые был использован в 1978 году в работе Рона Ласки, профессора эмбриологии из Кембриджского университета при описании ядерного белка нуклеоплазмина, способного предотвращать агрегирование белков- гистонов с ДНК при образовании нуклеосом . Шапероны есть во всех живых организмах, и механизм их действия, нековалентное присоединение к белкам и их «расплетение» с использованием энергии гидролиза АТФ , также консервативен.

Функции

Многие шапероны являются белками теплового шока ( англ . heat shock proteins, НSP), то есть белками, экспрессия которых начинается в ответ на рост температуры или другие клеточные стрессы . Тепло сильно влияет на фолдинг белка , а некоторые шапероны участвуют в исправлении потенциального вреда, который возникает из-за неправильного сворачивания белков. Другие шапероны участвуют в фолдинге только что созданных белков в тот момент, когда они «вытягиваются» из рибосомы. И хотя большинство только что синтезированных белков могут сворачиваться и при отсутствии шаперонов, некоторому меньшинству обязательно требуется их присутствие.

Помимо этого, шапероны имеют высокие регенеративные функции. Они борются с первопричиной старения кожи. Вырабатываясь в клетках кожи, шапероны способствуют нормальной укладке белков в стабильные четвертичные структуры. На основе белков теплового шока уже создаются новые поколения с шаперонами, которые помогают коже получить недостающие белки, ведь продукция шаперонов уменьшается с .

Другие типы шаперонов участвуют в транспортировке веществ сквозь мембраны , например в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме у эукариот . Рецепторы глюкокортикоидов образуют в цитозоле комплекс с шапероном, что препятствует связыванию рецептора с молекулой ДНК.

Шапероны классифицируют в соответствии с их молекулярной массой: HSP104, HSP100, HSP90, HSP70, HSP60, HSP40 и малые шапероны (sHSP).

Роль в болезнях человека

Продолжают обнаруживаться новые функции шаперонов, например, участие в разрушении белка , деятельности бактериального адгезина и в реакциях на заболевания, связанные с агрегацией белков: муковисцидоза и лизосомных болезней накопления , — а также нейродегенеративных расстройств, таких как болезни Альцгеймера , Хантингтона и Паркинсона .

Важность нормальной работы шаперонов для функционирования организма может быть проиллюстрирована на примере шаперона α- кристаллина , входящего в состав хрусталика глаза человека. Мутации в этом белке приводят к помутнению хрусталика из-за агрегирования белков и, как результат, к катаракте .

Примечания

См. также

• Белок теплового шока
• Фолдинг белка
• TUBB8