lämpöshokkiproteiinit

Lämpöshokkiproteiinit (heat shock proteins, HSP) ovat solujen proteiineja, jotka osallistuvat proteiinien taittumisen ja laadunvalvonnan stressitilanteissa. Ne toimivat molekulaarisina chaperoneina: ne auttavat uusien polypeptidien oikeaan konformaatioon, estävät denaturoituneiden ja aggregoituvien proteiinien muodostumista sekä auttavat virheellisesti taittuneiden proteiinien uudelleenmuokkauksessa tai hajottamisessa proteasomissa. Lämpöshokkiproteiineja esiintyy runsaasti eri solukudoksissa ja ne ovat erittäin säilyneitä proteiineja, joita löytyy bakteereista arkeoneihin sekä eukaryoottisiin soluihin.

HSP-perheisiin kuuluu useita ryhmiä, joita kutsutaan suuriksi HSP:iksi (esim. HSP70, HSP90), pieniksi HSP:iksi (α-crystallin kaltaiset), sekä HSP60/chaperonineihin. Eri ryhmillä on erilaisia rooleja mutta ne tekevät yhteistyötä proteiinien laadun ylläpitämiseksi proteiinisella tasapainolla ja stressivasteen aikana ne auttavat sekä folding- että takaisintapauksissa.

Ilmentyminen lämpöshokkiin liittyy nopeasti aktivoituvaan stressivasteeseen. Eukaryooteissa tämän vasteen keskeinen säätelylaitos on lämpöshokkifaktori 1 (HSF1): lämpötilan noustessa HSF1 aktivoituu, sitoutuu DNA:n HSE-sekvensseihin ja käynnistää HSP-geenien transkription. Kun tilanne helpottaa, HSP-proteiinit ja negatiivinen palaute palauttavat proteiinitasapainon.

Lämpöshokkiproteiineilla on keskeinen rooli solujen proteiinien kotitaloudessa ja niillä on merkitys monissa sairauksissa. Niitä tutkitaan laajasti neurodegeneratiivisten sairauksien, syövän ja stressivaatimusten yhteydessä sekä kehitetään HSP:itä moduloivia terapioita. Lääketieteen ja bioteknologian sovelluksissa niiden toiminnan ymmärtäminen voi tarjota keinoja proteiinivirheiden ehkäisyyn ja hoitoon.