熱休克蛋白(heat-shock protein)
/ abbreviated Hsp /
把一塊巧克力丟在悶熱的車裡,它會融化、走樣;熱對蛋白質也起著同樣的作用,把它們搖晃得太猛,讓它們精心摺好的形狀開始散開。細胞用一支應急隊伍來反擊——一群蛋白質衝進來搶救並保護其他蛋白質。這就是熱休克蛋白,得名於科學家最初注意到它們的情形:把果蠅細胞短暫加熱後,看到突然爆發出一批新合成的蛋白質。
大多數熱休克蛋白都是分子伴侶——它們抓住那些形狀開始散架的蛋白質,把它們握住以免結成團,等危險過去再幫它們重新摺疊。它們按以千道爾頓計的大致大小來分類命名:Hsp70、Hsp90、Hsp60,還有小分子Hsp,各有專長。當細胞察覺到麻煩——高熱、毒物、缺氧、錯誤摺疊蛋白質氾濫——一個總開關(一種叫熱休克因子的轉錄因子)就會大幅調高這些蛋白質的產量。所以這個名字稍嫌狹窄:熱只是最早被注意到的那種應激,但同樣這些蛋白質會對多種應激作出反應,而且其中許多即便在風平浪靜、再舒服不過的日子裡也忙著做日常的摺疊工作。
熱休克蛋白的意義遠不止於熬過一個炎熱的日子。比如Hsp90能讓許多訊號蛋白保持蓄勢待發的狀態,這使它成為抗癌藥物的靶點,因為腫瘤對它依賴很重。由於它們能緩衝細胞免受錯誤摺疊之害,熱休克蛋白在衰老研究和神經退行性疾病研究中都備受關注——人們正在探索能否透過增強它們來清除有毒的聚集物。要避免的常見過度簡化是:它們並非只由真正的高熱觸發,而且它們不是單一一種蛋白質,而是由一整個由不同分子組成的家族。
當發燒病人的細胞升溫時,Hsp70的水平會在幾分鐘內上升。多出來的Hsp70抓住那些形狀開始搖晃的蛋白質,把它們穩妥地握住,直到燒退,從而使細胞免遭一波聚集之害。
發燒觸發Hsp70的防禦性激增。
熱休克蛋白由應激反應來界定,而非由某一種功能。它們中許多在任何時候都是日常持家的分子伴侶;只是它們在應激時的激增才讓它們得了這個名字。