Chaperone，Molecular chaperone

定義：一組從細菌到人廣泛存在的蛋白質(zhì)，非共價地與新生肽鏈和解折疊的蛋白質(zhì)肽鏈結(jié)合，并幫助它們折疊和轉(zhuǎn)運，通常不參與靶蛋白的生理功能。主要有三大類：伴侶蛋白、熱激蛋白70家族和熱激蛋白90家族。

學科：生物化學與分子生物學_氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)

相關(guān)名詞：核質(zhì)蛋白 蛋白質(zhì)折疊 熱休克蛋白

圖片來源：視覺中國

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分子伴侶是一類廣泛分布于原核細胞和真核細胞中的、協(xié)助細胞內(nèi)生物大分子折疊、組裝、轉(zhuǎn)運及降解的蛋白質(zhì)，又稱為侶伴蛋白，其介導其他蛋白質(zhì)的正確裝配，但自己不成為最后功能結(jié)構(gòu)中的組分。

1978年，英國科學家拉斯基等人在非洲爪蟾卵的浸出液中發(fā)現(xiàn)一類蛋白質(zhì)，其在細胞核中通過降低組蛋白的正電荷，從而幫助組蛋白和DNA形成正常的核小體，而其本身并不是組裝產(chǎn)物核小體的組分。這一類蛋白隨即被命名為核質(zhì)蛋白，這是第一個被發(fā)現(xiàn)具有分子伴侶功能的蛋白質(zhì)。1991年，分子伴侶的基本概念被正式提出。

分子伴侶家族具有一些共同特點：家族成員具有高度保守性；家族成員在結(jié)構(gòu)上具有相似性；大部分家族成員在體內(nèi)為組成型表達；所有分子伴侶都不成為功能結(jié)構(gòu)的組分。分子伴侶的主要功能和作用機制為：通過與蛋白質(zhì)底物的短片段結(jié)合以穩(wěn)定未折疊的蛋白質(zhì)，或是讓其部分折疊，從而防止底物蛋白質(zhì)聚集或被降解；參與核小體的裝配與重塑；參與線粒體/葉綠體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運；對錯誤折疊或聚集的蛋白質(zhì)進行重折疊或降解；參與應(yīng)激反應(yīng)。

隨著對分子伴侶研究的深入，越來越多的分子伴侶被鑒定出來，常見的分子伴侶有核質(zhì)蛋白以及熱休克蛋白（HSP）。熱休克蛋白是最大的一類分子伴侶，按照蛋白質(zhì)的大小，熱休克蛋白共分為五類，分別為小分子熱休克蛋白（sHSP）、HSP60、HSP70、HSP90以及 HSP110。sHSP主要阻止部分變性蛋白在胞質(zhì)內(nèi)的聚集，從而防止細胞受到變性蛋白的傷害；HSP60主要介導大分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)的正確轉(zhuǎn)運、折疊和裝配；HSP70和HSP90除了協(xié)助蛋白質(zhì)正確折疊外，還可以與不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)結(jié)合，形成穩(wěn)定的復合物，從而防止這些蛋白質(zhì)發(fā)生聚集或降解；HSP110是具有抗凝結(jié)作用的伴侶蛋白，與HSP70一起維持蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。

（延伸閱讀作者：西華師范大學生態(tài)研究院 楊煒蓉博士）

責任編輯：張鵬輝