Chaperony
Chaperony ([šeprony], z fr. chaperons – gardedámy) jsou proteiny podílející se na sbalování (folding) dalších bílkovin. Chaperony se uplatňují trojím způsobem[1]:
- „pomáhají“ bílkovinám správně se sbalit (= nalézt prostorové uspořádání odpovídající nativní konformaci); někdy mohou umožnit bílkovině se i rozbalit;
- zabraňují bílkovinám svinout se předčasně;
- zabraňují intermolekulárním interakcím ještě nesbalených bílkovin a tím i jejich precipitaci.
Jsou to ATP-ázy. Podobají se sice enzymům, ale na rozdíl od nich nejsou specifické ke svým ligandům. Dříve byly také označovány jako stress proteins nebo heat shock proteins (HSP). Poprvé byly totiž popsány jako proteiny, jejichž koncentrace se zvýší v buňkách drozofily po expozici vysokým teplotám[2]. Jejich syntéza nastává při celulárním stresu jako např. změnách teploty, chladu, vlivem detergens, změnou pH, iontové síly, účinkem toxických látek a snad i některých potravin. Syntézou chaperonů se tedy buňka brání denaturačním účinkům stresových faktorů. Glucose regulated proteins jsou chaperony v endoplazmatickém retikulu (cold shock proteins).
- Příklady chaperonů
- Ubiquitin a hsp8 – reguluje degradaci cytoplazmatických proteinů; po aktivaci molekuly ATP se naváže na lysinový zbytek proteinu. Takto ubiquitovaný protein se vsune do kavity vhodného proteasomu, kde se degradace realizuje. Degraduje asi 30 % nově syntetizovaných polypeptidů a proteinů, protože při prvém foldingu se vytvoří hodně chybných intermediátů, které musí být pro udržení homeostázy v buňkách zničeny.
- Hsp32 – je enzym hemoxygenáza, jež oxiduje hemovou část hemoglobinu na bilirubin. Reguluje správnou koncentraci NADPH v buňkách. Rozhoduje o antioxidační metabolické ochraně buněk.
- Hsp28 – crystallin, reguluje apoptózu a reorganizaci filament.
- Hsp70 – nejdůležitejší veliký chaperonový komplex, největší v eukaryotických buňkách; obsažen hlavně v cytoplazmě, endoplazmatickém retikulu a v mitochondriích. Pomáhá opravovat špatně uspořádané nascentní nebo již starší hotové polypeptidové řetězce.
