Белки теплового шока: биологические функции, патологическая роль и терапевтические возможности

Белки теплового шока (HSP) — повсеместно распространённые и консервативные семейства белков, присутствующие у прокариот и эукариот. Они поддерживают клеточный протеостаз и защищают клетки от стрессовых воздействий. Семейства HSP классифицируют по молекулярной массе; к основным относятся крупные HSP, HSP90, HSP70, HSP60, HSP40 и малые HSP. В клетках они выполняют функции молекулярных шаперонов и действуют как единая интегрированная система, участвуя в сворачивании вновь синтезированных полипептидов, рефолдинге нестабильных белков, сборке белковых комплексов, диссоциации белковых агрегатов и деградации неправильно свернутых белков. Помимо шаперонных функций, HSP играют важную роль в передаче клеточных сигналов, регуляции клеточного цикла и апоптоза. Поэтому нарушения их функционирования связаны со многими заболеваниями, включая рак, нейродегенеративные и другие болезни. В этом обзоре представлены современные представления о молекулярных механизмах основных семейств HSP — HSP90, HSP70, HSP60, HSP110 и малых HSP, о поддержании ими протеостаза и клеточном ответе на стресс. Также обсуждаются роль HSP в развитии заболеваний и результаты недавних исследований терапевтических и диагностических подходов, направленных на модуляцию течения болезней. Эти достижения открывают новые перспективы использования HSP в качестве потенциальных мишеней терапевтического воздействия.