دانلود ترجمه مقاله پتانسل بالای پروتئین های شوک حرارتی کوچک

1. مقدمه 2. ساختار و خصوصیات پروتئین های شوک حرارتی کوچک 3. پروتئین های شوک حرارتی کوچک HSPB1 (شامل HSP25, HSP27 یا HSP28) 4. پروتئین های شوک حرارتی کوچک HSPB6 (شاملHSPB20 یا پروتئین های شبه HSBP با وزن 20 کیلو دالتون, P20) 5. پروتئین های شوک حرارتی کوچک HSPB8 (شامل HSP22 , پروتئین کیناز H11 یا محصولات ژن E2IG1) 6. نتیجه گیری و چشم انداز آینده

نتیجه گیری و چشم انداز آینده: داده های ارائه شده نشان می دهد که پروتئین شوک حرارت کوچک در بسیاری از فرآیندهای حیاتی دخیل هستند. این پروتئین ها نقش مهم " housekeeping " را بازی میکنند و سلول را در مقابل شرایط مختلف نامطلوب محافظت میکنند. sHSP (HSPB) در گره های شبکه های پروتئینی پیچیده قرار دارد و با تعامل با بسیاری از شرکای مختلف بر روی بسیاری از فرآیندهای سلولی مختلف تاثیر می گذارد. فعالیت های SHSP با تغییرات پس از تعامل و توانایی آنها برای ایجاد مجتمع های همو و هترواولیگومری تنظیم می شود. خلاصه ای از جنبه های عمومی عملکرد پروتئین شوک حرارتی کوچک شامل موارد ذیل است. اولا، sHSP با پروتئین هایی که به طور جزئی یا ناقص فولد شده اند تعامل کرده و از تجمع آنها جلوگیری می شود. این تعامل به اتصال مناطق هیدروفوبیک پروتئین sHSP و میزبان بستگی دارد و عمدتا نا مشخص است؛ با این حال، برخی از اعضای خانواده sHSP عمدتا با بسترهای پروتئینی خاصی تعامل دارند. دوم، پروتئینهای میزبانی که به sHSP متصل هستند، می توانند به چاپرون های وابسته به ATP منتقل شوند، جایی که آنها دوباره فولد شده و تغییر شکل می دهند. سوم، sHSP ممکن است در ubiquytlation و به دنبال آن تخریب پروتئوزومی پروتئین های که به صورت غیرقابل برگشت فولد نشده اند دخالت داشته باشد. چهارم، تحت شرایط خاص، sHSP اتوفاژی را تقویت می کند و این به معنی از بین بردن پروتئین های فولد نشده می باشد. پنجم، sHSP در تعامل، تثبیت و افزایش (یا کاهش) فعالیت بسیاری از پروتئین های نظارتی مانند پروتئین کیناز و پروتئین فسفاتاز دخیل است. علاوه بر این، برخی از اعضای خانواده خانواده sHSP با پروتئینهای سازگار کننده سراسری مثل 14-3-3 و Bag3 ارتباط برقرار می کنند. در تعامل با پروتئین های تنظیم کننده و سازگار کننده، sHSP می تواند به طور غیر مستقیم بر بسیاری از فرآیندهای داخل سلولی تأثیر بگذارد. اگر چه تمام sHSP از سلول تحت شرایط نامطلوب مختلف محافظت می کند و به نظر می رسد که اثرات مشابهی ایجاد می کنند، مکانیزم عمل اعضای مختلف این خانواده پروتئین می تواند کاملا متفاوت باشد. به عنوان مثال، HSPB1 و HSPB5 به طور عمده پروتئین های فولد نشده را به چاپرون های وابسته به ATP هدایت می کنند و به این ترتیب زمینه را برای فولد مجدد آنها فراهم می کند. اگر فولد مجدد غیرممکن باشد، HSPB1 به تخریب پروتئوزومی آنها کمک میکند. HSPB6 و HSPB8 به نظر می رسد در فولد مجدد پروتئین های فولد نشده کم اثر (یا ناکارآمد) باشند. در عین حال، اعضای خانواده sHSP ممکن است از تجمع پروتئین های فولدنشده با فعال سازی اتوفاژی (HSPB8 و HSPB6 ) جلوگیری کنند و یا با تأثیر بر فسفریلاسیون فاکتور آغازگر ترجمه eIF2α منجر به مهار انتخابی سنتز پروتئین می شود (HSPB8). علاوه بر این، اعضای مختلف خانواده sHSP ممکن است سوبسترای اختصاصی مختلف داشته باشند و بیان sHSP به وسیله تعدادی از عوامل مختلف تنظیم می شود. تمام این واقعیت ها تجزیه و تحلیل دقیق مکانیسم های مولکولی عمل sHSP را پیچیده می کند. علاوه بر این، همانطور که قبلا ذکر شد، بسیاری از اعضای خانواده sHSP ممکن است در تشکیل مجتمع های هترو اولیگومری شرکت کنند. متاسفانه، ترکیب، خواص و مکانیزم عملکرد این مجتمع عملا بررسی نشده است. تعاملات پروتئین - پروتئین چندگانه، پایه ای برای دخالت sHSP در تنظیم بسیاری از فرآیندهای پیچیده است. به عنوان مثال، تنظیم فعالیت آنزیم های خاص، sHSP سلول را از استرس اکسیداتیو محافظت می کند که اهمیت زیادی در بروز بیماری های عصبی و تهاجم ویروسی دارد. sHSP با تنظیم وضعيت رداکس سلول و تعامل با پروتئين هاي خاص در تنظيم آپوپتوز و تکثير دخالت دارد. با همکاری با پروتئین های سیتواسکلتونی و کنترل اکسیداسیون آنها، sHSP نقش مهمی در تنظیم انقباض عضلانی و تحرک سلولی ایفا می کند. sHSP با تاثیر بر فعالیت پروتئین کیناز، تعدیل آپوپتوز و پروتئولیز، نشان می دهد که فعالیت حفاظت از قلب را نیز دارد. گرچه دخالت sHSP در تنظیم فرآیندهای چند سلولی غیر قابل انکار است، مکانیزم های مولکولی اقدامات آنها عموما مبهم است. تحقیقات آینده باید به تجزیه و تحلیل دقیق ساختار sHSP انسانی و سازوکارهای اصلی عملکرد sHSP بپردازد. باید تلاش های ویژه ای برای بررسی تعامل sHSP با چاپرون های وابسته به ATP و کو-چاپرون آنها با اجزای مختلف سیستم های پروتئازوم و اتوفاگوزومی، پروتئین کیناز و پروتئین فسفاتاز، و همچنین با پروتئین های مختلف آداپتور مانند Bag3 و 14-3- 3 انجام بگیرد. جهش های sHSP اغلب با بروز بیماری های مادرزادی مشخص ارتباط دارد. بنابراین بررسی ساختار و خصوصیات جهش های sHSP و بررسی نقش جهش های sHSP در اختلالات مختلف مهم است. از آنجا که sHSP در فرآیندهای سلولی مختلف دخیل هستند، این به نظر می رسد پروتئین ها اهداف درمانی مناسبی باشند.تنظیم اختصاصی بافتی بیان sHSP در بروز سرطان و درمان قلبی عروقی اهمیت زیادی دارد. ایجاد داروهای تنظیم کننده اختصاصی فسفوریلاسیون و الگومری شدن sHSP ممکن است برای محافظت از قلبت مهم باشد، در حالی که ایجاد پپتیدهای نفوذی حاصل از sHSP، می تواند برای جراحی قلب و عروق و تنظیم تجمع پلاکت ها مفید باشد. بررسی های آینده ساختار، خواص و مکانیسم عمل sHSP اطلاعاتی را فراهم می کند که برای درک بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی مهم است و به احتمال زیاد به پیشرفت های پزشکی منجر خواهد شد.

CONCLUSIONS AND FUTURE PERSPECTIVES: The data presented indicate that the small heat shock proteins are involved in many vital processes. These proteins play important “housekeeping” roles and protect the cell under different unfavorable conditions. The sHSP (HSPB) are located in the nodes of complex protein networks and by interacting with many different partners affect a plethora of different cellular processes. Activities of sHSP are finely regulated by posttranslational modifications and by their ability to form homo- and hetero-oligomeric complexes. A summary of general aspects of small heat shock protein functioning includes the following. First, sHSP interact with partially unfolded or misfolded proteins and prevent their aggregation. This interaction depends on the binding of hydrophobic regions of sHSP and client proteins and is mainly unspecific; however, certain members of the sHSP family predominantly interact with certain protein substrates. Second, unfolded client proteins bound to sHSP can be transported to the ATP-dependent chaperones where they undergo refolding and renaturation. Third, sHSP may be involved in ubiquitylation followed by proteasomal degradation of irreversible unfolded proteins. Fourth, under certain conditions, sHSP promote autophagy and by this means also provide for elimination of unfolded proteins. Fifth, sHSP interact, stabilize, and increase (or decrease) activity of many regulatory proteins such as protein kinases and protein phosphatases. In addition, certain members of the sHSP family interact with universal adapter proteins such as 14-3-3 and Bag3. Interacting with regulatory and adapter proteins, sHSP can indirectly affect many intracellular processes. Although all sHSP protect the cell under different unfavorable conditions and therefore seem to induce similar effects, the mechanism of action of different members of this protein family can be completely different. For instance, HSPB1 and HSPB5 predominantly address unfolded proteins to ATP-dependent chaperones and thereby provide for their refolding. If refolding is impossible, then HSPB1 promotes proteasomal degradation of unfolded client proteins. HSPB6 and HSPB8 seem to be less effective (or noneffective) in refolding of unfolded proteins. At the same time, these members of sHSP family might prevent aggregation of unfolded proteins by activating autophagy (HSPB6 and HSPB8) and/or by affecting phosphorylation of translation initiation factor eIF2 leading to selective inhibition of protein synthesis (HSPB8). In addition, different members of sHSP family might have different substrate specificity, and expression of distinct sHSP is regulated by a number of different factors. All these facts complicate detailed analysis of molecular mechanisms of sHSP action. Moreover, as mentioned earlier, many members of sHSP family might participate in formation of hetero-oligomeric complexes. Unfortunately, the composition, properties, and mechanism of functioning of these complexes remain practically uninvestigated. Multiple protein-protein interactions form the basis for involvement of sHSP in regulation of many complex processes. For instance, regulating activity of certain enzymes, sHSP protect the cell from oxidative stress, which is of great importance in development of neurodegenerative diseases and viral invasion. Regulating redox state of the cell and interacting with certain proteins sHSP participate in regulation of apoptosis and proliferation. Interacting with proteins of cytoskeleton and controlling their oxidation, sHSP play important roles in regulation of muscle contraction and cell motility. Affecting activity of protein kinases, mod-ulating apoptosis and proteolysis, sHSP demonstrate pronounced cardioprotective activity. Although involvement of sHSP in regulation of multiple cellular processes is unquestionable, molecular mechanisms of their action remain largely enigmatic. Future investigations should be addressed to detailed analysis of the structure of human sHSP and mechanisms underlying sHSP functioning. Special efforts should be undertaken to investigate interaction of sHSP with ATP-dependent chaperones and their cochaperones, with different components of proteasomal and autophagosomal systems, protein kinases, and protein phosphatases, as well as with different adapter proteins such as Bag3 and 14-3-3. Mutations of sHSP often correlate with development of certain congenital diseases. Thus it is important to investigate the structure and properties of sHSP mutants and to analyze the role of sHSP mutations in different human disorders. Because sHSP are involved in different cellular processes, these proteins seem to be attractive therapeutic targets. Tissue-specific regulation of sHSP expression is of great importance in development of cancer and cardiovascular therapy. Development of tissue-specific drugs regulating sHSP phosphorylation and oligomerization might be important for cardioprotection, whereas development of penetrating peptides derived from sHSP can be valuable for cardiovascular surgery and regulation of platelet aggregation. Future investigations of the structure, properties, and mechanism of action of sHSP will provide information which will be important for understanding many physiological processes and will likely result in advances in medicine.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 40 و 41 فایل ورد ترجمه)