SANDBOX HSP

HSP – (Heat shock proteins)

הינם חלבוני משפחה של חלבונים אשר רמתם בגוף עולה כאשר תאי הגוף נחשפים לתנאי סביבה קיצוניים, לרבות עלייה בטמפרטורה, סטרס ועקה חמצונית.
בין הסוגים הרבים של חלבוני ה - HSP, חלבון HSP-60, חלבון HSP-70 וחלבון HSP-90 הם הנחקרים ביותר עד כה במדע. במצב עקה חלבונים חדשים רבים עשויים גם לא להתקפל נכון מלכתחילה. החלבונים הסוככים מגינים על החלבון המתקפל מפני עיוותים מבניים שעלולים לחול בו עקב מצב עקה. מעבר לכך, ישנם חלבונים שיצירתם דורשת תמיד חלבון סוכך כדי למנוע התקפלות מוקדמת מידי של השרשרת הפוליפפטידית. לחלבונים סוככים המגנים על הייצור הראשוני של החלבונים קוראים חלבנים סוככים גרעיניים. את החלבונים הסוככים המסייעים בהתקפלות הראשונית של הפוליפפטיד למבנה שניוני ניתן למצוא בסביבת הריבוזומים. הסוגים הנוספים של חלבונים סוככים נמצאים באזורים אחרים בתא ומגנים על החלבונים בו מפני מצבי עקה.
מנגנון הפעולה:
החלבון משתחרר עובר תהליכי קיפול – קיפול החלבון הוא שלב קריטי לחלבון מכיוון שיש לו רצפים הידרופובים שהם נוטים להתקשר אל דומים להם, וכך החלבון עלול להגיע למצב מקופל שבו הוא אינו פעיל.

הרצפים ההידרופוביים ממוקמים בחלק החיצוני של החלבון (לחצו על הכותרת הירוקה). לכן הם חשופים והחלבון יכול להקשר לחלבון דומה לו וליצור משקע אגרגט. אגרגציה מובילה למוות של חלבונים ובסופו של דבר למוות של התא – זה מה שקורה בניוון מוחין, אלצהיימר וכדו'. ולכן חלבון הנוצר עלול לשקוע לפני שהוא מספיק להתקפל, ולכן שלב קיפול החלבון

הוא שלב מסוכן לחלבון ולתא. בציטופלסמה יש חלבונים רבים המכילה כ30% חלבון, יש צפיפות גבוהה של חלבונים, חלבונים שעכשיו נוצרים עלולים לשקוע בעקבות הצפיפות. ולכן סינתזת החלבון עלולה להוביל לנתיבים שונים של קיפול, חלק מהנתיבים מגיעים לאי יכולת להתקפל לצורה הנכונה וחלבונים אלו יפרקו מיד, בחלבונים מסוימים שהקיפול שלהם מסובך 50% מהחלבונים שנוצרו יפורק בפירוק פרטואוליטי – ע"י אנזימים מפרקי חלבון. ולכן לצורך הקיפול החלבונים זקוקים לחלבוני עזר – צ'פרונים – חלבון לווי העוזר בתהליכי הקיפול, הוא מונע אגרגציה של החלבון החדש. הם נקשרים לחלבון החדש ועוזרים לו להתקפל לקונפורמציה הנטיבית שלו. צ'פרונים קטנים - HSP70 - חלבון המגן בפני חום ייתר, מונע אגרגציה של החלבון החדש ומסייע לקיפול נכון של החלבון צ'פרונים גדולים בעלי צורת חבית – HSP60 החלבון המתקפל

החלבון הנוצר מתקפל בתוך החבית לצורתו הנכונה. ATP לצורך קיפול החלבון החדש .החלבון לפני קיפולו נמצא בחוסר סדר – אנטרפיה גבוהה, וכשהוא מתקפל דרגות החופש שלו קטנות נפחו קטן תנועתו מקובעת יותר והאנרגיה שלו נמוכה.