Білки теплового шоку – нова ланка в механізмах дії лікарських засобів

Abstract

В процесі еволюції організм розробив і забезпечив різні механізми адаптації, які підвищують його стійкість до несприятливих факторів. Якщо несприятливий вплив на організм перевищує захисні мож- ливості морфо-анатомічної і фізіологічної адаптації, проявляється наступний механізм захисту – виробництво так званих білків теплового шоку. Дослідники класифікують ці білки на чотири класи: 1) НSP 90, група білків зі значною масою (90-100kDA, можливо 83kDA); 2) НSP 70 група білків з молекулярною масою 70kDA; 3) HSP з малою молекулярною масою (15-30kDA); 4) НSP 100, білки теплового шоку з дуже значною молекулярною масою до 110kDA. Функції білків теплового шоку полягають в згортанні незрілих пептидних ланцюгів, полегшенні перенесення білків через різні клітинні компартменти, модуляції білкової активності, підтримці мультибілкових комплексів і захисті інших агрегаційних властивостей. HSP100 виконують захисну роль щодо організму під час стресу. HSP60 впроваджуються в транспорт структурних мультидоменних протеїнів. HSP90 утворюють комплекси з кошаперонами, які взаємодіють з рецепторами гормонів та мають значення у виробництві протипухлинних вакцин. HSP70, HSP90 вважають новою мішенню для протипухлинних, серцево-судинних засобів, препаратів для лікування діабету.

В процессе эволюции организм разработал и обеспечил разные механизмы адаптации, которые повышают его стойкость к неблагоприятным факторам. Если неблагоприятное влияние на организм превышает защитные возможности морфо-анатомической и физиологической адаптации, проявляется следующий механизм защиты – производство так называемых белков теплового шока. Исследователи классифицируют эти белки на четыре класса: 1) НSP 90, группа белков со значительной массой (90-100kDA, возможно 83kDA); 2) НSP 70 группа белков с молекулярной массой 70kDA; 3) HSP с малой молекулярной массой (15-30kDA); 4) НSP 100, белки теплового шока с очень значительной молекулярной массой до 110kDA. Функции белков теплового шока заключаются в свертывании незрелых пептидных цепей, облегчении переноса белков через различные клеточные компартменты, модуляции белковой активности, поддержке мультибелковых комплексов и защите других агрегационных свойств. HSP 100 исполняют защитную функцию относительно организма при стрессе. HSP 60 внедряются в транспорт структурных мультидоменных протеинов. HSP 90 образуют комплексы с кошаперонами, которые взаимодействуют с рецепторами гормонов имеют значения в производстве противоопухолевых вакцин. HSP70, HSP90 считают новой мишенью противоопухолевых, сердечно-сосудистых средств, препаратов для лечения диабета.

In the process of evolution, the body has developed and secured various adaptation mechanisms that improve its resistance to adverse factors. If a damaging effect on the body exceeds the protective capacity of the morpho-anatomical and physiological adaptations, then the following protection mechanism is activated: the production of the so-called heat shock proteins (HSP). According to modern classification, there are 8 model HSPs with low HSP mass of 25/27 kDa, 22.20 kDa, as well as high molecular weight HSP – 110, 100, 90, 70, 60, 40. HSPs with high-molecular weight are ATP-dependent, while the activity of small HSPs does not depend on ATP. Most researchers identify 4 main families of HSP: 1) HSP90 (a group of proteins with high molecule weight, which mass in mammals is 90kDA, in yeast – 104kDA and in Drosophila – 83 kDa); 2) HSP70 (a family of proteins with molecular weight of 70 kDa, which are more common than others, are found in mammals); 3) small HSP, with molecular weight from 15 to 30 kDa; 4) HSPs with very high molecular weight, as HSP110. HSP chaperone functions are as follows: Folding of immature polypeptide chains; Facilitation of movement of proteins through different cellular compartments; Modulation of protein activity by stabilizing and/or maturation to functionally competent conformation; Assistance in synthesis / breakdown of multiprotein complexes; Improvement of misfolded proteins; Protection of proteins from aggregation; Direction of completely damaged proteins to cleavage; Composition of aggregates of ruined proteins; Solubilization of protein aggregates for further degradation. Heat shock proteins have a pronounced anti-inflammatory effect, preventing cell response to inflammatory cytokines such as TNF and IL-1. HSPs are characterized with double immunoreactive function in the body: intracellular cytoprotective and antiapoptotic, as well as extracellular or immunogenic functions. Protein HSP90 proves to be the most promising anticarcinogenic pharmacological target. HSP100 performs protective function, protecting the body under stress by disaggregating proteins. HSP90 form complicated complexes with several auxiliary proteins (co-chaperones) which complexes interact with steroid hormone receptors. HSP90 is most commonly used in oncohematology for the production of anti-tumor vaccines.The effect on HSP72 may be promising for treatment of metabolic disorders of type 2 diabetes. Heat shock protein (HSP70) can be considered as a new drug target. Endothelial protector Angiolin increases HSP70 levels in cytosolic and mitochondrial fractions of cardiomyocytes of rats with genetically determined hypertension, indicating that the drug’s ability to reduce the symptoms of mitochondrial dysfunction and increase the body’s resistance to damaging factors. In the course of evolution, chaperones obtained new functions which enable to use them in medicine.