BioScience Blog – Научный Биологический блог

Hsp20 и Hsp27 относят к обширной группе малых белков теплового шока (sHsp). sHsp – белки-шапероны, основная функция которых – предотвращение агрегации денатурированных белков-субстратов. Hsp20 и Hsp27 в значительных количествах содержатся в различных типах мышц, где, вероятно, предохраняют сократительный аппарат от повреждений. Помимо этого указанные белки участвуют в ряде важных процессов, таких как регуляция сократительной активности и апоптоз. Известно, что эти белки могут формировать гетероолигомерные комплексы, свойства которых пока остаются малоизученными.

В нашей работе мы установили, что рекомбинантные Hsp20 и Hsp27 человека преимущественно образуют два типа гетероолигомерных комплексов с молекулярными массами примерно 400 и 140 кДа. Эти комплексы находятся в динамическом равновесии, и при разведении равновесие сдвигается в сторону образования комплексов с меньшей молекулярной массой. При этом молярное отношение Hsp20/Hsp27 в этих комплексах остается постоянным и равным единице. Этот факт позволил предположить, что меньшие по размеру гетероолигомеры представляют собой строительные блоки для образования более крупных комплексов. Наши экспериментальные данные свидетельствуют о том, что скорость образования гетероолигомерных комплексов Hsp20 и Hsp27 увеличивается при повышении температуры или ионной силы раствора. Вероятно, образование гетероолигомеров является важным регуляторным механизмом в условиях теплового стресса. Одной из важной характеристик малых белков теплового шока является способность к подавлению агрегации денатурированных белков. Используя в качестве модельного субстрата инсулин, мы обнаружили, что шаперонная активность гетероолигомерных комплексов Hsp20 и Hsp27 несколько выше, чем активность гомоолигомеров этих белков. Данные литературы свидетельствуют о том, что фосфорилирование Hsp20 протеинкиназой А играет важную роль в регуляции расслабления гладких мышц. Мы установили, что скорость фосфорилирования изолированного Hsp20 выше скорости фосфорилирования Hsp20 в составе гетероолигомерных комплексов. Кроме того Hsp27 замедляет катализируемое протеинкиназой А фосфорилирование другого малого белка теплового шока, Hsp22, который по нашим данным не способен образовывать гетероолигомерных комплексов с Hsp27. Полученные данные позволяют предположить, что Hsp27 может взаимодействовать с протеинкиназой А и ингибировать ее.

Суммируя полученные данные, можно заключить, что Hsp20 и Hsp27 образуют гетероолигомерные комплексы разного размера, при этом их формирование приводит к изменению скорости фосфорилирования и шаперонной активности малых белков теплового шока, входящих в состав таких комплексов.