Faktor tepelného šoku - Heat shock factor - Wikipedia

Vazba DNA typu HSF
Faktor tepelného šoku 3HTS.png
Struktura dimerní DNA vazebné domény kvasinkového faktoru tepelného šoku (azurová a zelená) navázaného na DNA (hnědá) na základě PDB: 3HTS​.
Identifikátory
SymbolHSF_DNA-bind
PfamPF00447
InterProIPR000232
STRÁNKAPDOC00381
SCOP21hks / Rozsah / SUPFAM
Faktor transkripce tepelného šoku obratlovců
Identifikátory
SymbolVert_HS_TF
PfamPF06546
InterProIPR010542

v molekulární biologie, faktory tepelných šoků (HSF), jsou transkripční faktory které regulují výraz proteiny tepelného šoku.[1][2] Typickým příkladem je faktor tepelného šoku Drosophila melanogaster.[3]

Funkce

Faktory tepelného šoku (HSF) jsou transkripční aktivátory genů tepelného šoku.[3] Tyto aktivátory se v celém genomu specificky vážou na prvky sekvence Heat Shock (HSE)[4] jehož konsensuální sekvence je tandemové pole tří opačně orientovaných „AGAAN“ motivů nebo jejich zdegenerovaná verze. Za nestresovaných podmínek je Drosophila HSF nukleárně lokalizovaný nevázaný monomer, zatímco aktivace tepelného šoku vede k trimerizace a vazba na HSE.[5] Sekvence prvku tepelného šoku je vysoce konzervovaná od kvasinek po člověka.[6]

Faktor tepelného šoku 1 (HSF-1) je hlavním regulátorem transkripce proteinu tepelného šoku v eukaryoty. Při absenci buněčného stresu je HSF-1 inhibován spojením s proteiny tepelného šoku, a proto není aktivní. Buněčné napětí, jako je zvýšená teplota, může způsobit nesprávné složení proteinů v buňce. Proteiny tepelného šoku se vážou na nesprávně složené proteiny a disociují se z HSF-1. To umožňuje HSF1 vytvářet ořezávače a přemístit je do buněčné jádro a aktivovat přepis.[7] Jeho funkce je nejen rozhodující pro překonání proteotoxických účinků tepelného stresu, ale je také nezbytná pro správný vývoj zvířat a celkové přežití rakovinných buněk.[8][9]

Struktura

Každý monomer HSF obsahuje jeden C-terminál a tři N-terminál leucinový zip opakuje.[10] Bodové mutace v těchto oblastech vedou k narušení buněčné lokalizace, čímž se protein stává u lidí konstitutivně jaderným.[5] Dvě sekvence lemující N-koncové zipy odpovídají konsensu bipartitů signál jaderné lokalizace (NLS). Interakce mezi N- a C-koncovými zipy může mít za následek strukturu, která maskuje sekvence NLS: po aktivaci HSF mohou být tyto poté demaskovány, což má za následek přemístění proteinu do jádra.[10] Složka HSF vázající DNA leží na N-konci první oblasti NLS a označuje se jako doména HSF.

Izoformy

Lidé vyjadřují následující faktory tepelných šoků:

genprotein
HSF1transkripční faktor tepelného šoku 1
HSF2transkripční faktor tepelného šoku 2
HSF2BPprotein vázající transkripci faktoru 2 tepelného šoku
HSF4transkripční faktor tepelného šoku 4
HSF5Člen rodiny transkripčního faktoru tepelného šoku 5
HSFX1Rodina transkripčních faktorů tepelného šoku, propojená X
HSFX2Rodina transkripčních faktorů tepelného šoku, X vázané 2
HSFY1transkripční faktor tepelného šoku, vázaný na Y
HSFY2transkripční faktor tepelného šoku, Y-vázaný 2

Reference

  1. ^ Sorger PK (květen 1991). "Faktor tepelného šoku a reakce tepelného šoku". Buňka. 65 (3): 363–6. doi:10.1016/0092-8674(91)90452-5. PMID  2018972. S2CID  5169812.
  2. ^ Morimoto RI (březen 1993). "Buňky ve stresu: transkripční aktivace genů tepelného šoku". Věda. 259 (5100): 1409–10. Bibcode:1993Sci ... 259,1409M. doi:10.1126 / science.8451637. PMID  8451637.
  3. ^ A b Clos J, Westwood JT, Becker PB, Wilson S, Lambert K, Wu C (listopad 1990). "Molekulární klonování a exprese hexamerního faktoru tepelného šoku Drosophila podléhá negativní regulaci". Buňka. 63 (5): 1085–97. doi:10.1016 / 0092-8674 (90) 90511-C. PMID  2257625. S2CID  205020185.
  4. ^ Guertin MJ, Lis JT (září 2010). „Chromatinová krajina určuje vázání HSF na cílové prvky DNA“. PLOS Genet. 6 (9): e1001114. doi:10.1371 / journal.pgen.1001114. PMC  2936546. PMID  20844575.
  5. ^ A b Rabindran SK, Giorgi G, Clos J, Wu C (srpen 1991). „Molekulární klonování a exprese lidského faktoru tepelného šoku, HSF1“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88 (16): 6906–10. Bibcode:1991PNAS ... 88.6906R. doi:10.1073 / pnas.88.16.6906. PMC  52202. PMID  1871105.
  6. ^ Guertin MJ, Petesch SJ, Zobeck KL, Min IM, Lis JT (2010). „Systém tepelného šoku Drosophila jako obecný model pro zkoumání transkripční regulace“. Cold Spring Harb. Symp. Kvant. Biol. 75: 1–9. doi:10.1101 / sqb.2010.75.039. PMC  5967404. PMID  21467139.
  7. ^ Prahlad V, Morimoto RI (únor 2009). „Integrace stresové reakce: lekce pro neurodegenerativní onemocnění C. elegans“. Trends Cell Biol. 19 (2): 52–61. doi:10.1016 / j.tcb.2008.11.002. PMC  4843516. PMID  19112021.
  8. ^ Salamanca HH, Fuda N, Shi H, Lis JT (srpen 2011). „RNA aptamer narušuje aktivitu transkripčního faktoru tepelného šoku v Drosophila melanogaster“. Nucleic Acids Res. 39 (15): 6729–40. doi:10.1093 / nar / gkr206. PMC  3159435. PMID  21576228.
  9. ^ Salamanca HH, Antonyak MA, Cerione RA, Shi H, Lis JT (2014). „Inhibice faktoru tepelného šoku 1 v lidských rakovinných buňkách silným aptamerem RNA“. PLOS ONE. 9 (5): e96330. Bibcode:2014PLoSO ... 996330S. doi:10.1371 / journal.pone.0096330. PMC  4011729. PMID  24800749.
  10. ^ A b Schuetz TJ, Gallo GJ, Sheldon L, Tempst P, Kingston RE (srpen 1991). „Izolace cDNA pro HSF2: důkazy o dvou genech faktoru tepelného šoku u lidí“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88 (16): 6911–5. Bibcode:1991PNAS ... 88.6911S. doi:10.1073 / pnas.88.16.6911. PMC  52203. PMID  1871106.
Tento článek včlení text od public domain Pfam a InterPro: IPR000232