Շապերոններ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
GroES և GroEL բակտերիալ շապերոնների կոմպլեքսի մոդելի պատկերը (տեսքը վերևից)։ Ագրեգացված սպիտակուցը մտնում է սպիտակուցի կենտրոնական խոռոչ, որտեղ ԱԵՖ-ի էներգիայի հաշվին տեղի է ունենում նրա կառուցվածքի փոփոխություն

Շապերոններ (անգլ․ chaperones), սպիտակուցների դաս, որոնց հիմնական ֆունկցիան սպիտակուցների երրորդային և չորրորդային կառուցվածքների վերականգնումն է, ինչպես նաև սպիտակուցային կոմպլեքսների գոյացումը և դիսոցումը։

«Մոլեկուլային շապերոն» տերմինը առաջին անգամ կիրառվել է 1978 թվականին Քեմբրիջի համալսարանի սաղմնաբանության պրոֆեսոր Ռոն Լասկեի աշխատանքում[1] կորիզային սպիտակուց նուկլեոպլազմինը նկարագրելիս, որն ընդունակ է կանխել հիստոնային սպիտակուցների ագրեգացումը ԴՆԹ-ի հետ՝ նուկլեոսոմների առաջացման ժամանակ։ Շապերոններ կան բոլոր կենդանի օրգանիզմներում, և դրանց ազդեցության մեխանիզմը, սպիտակուցների հետ ոչ կովալենտ միացումը և «ճեղքումը» ԱԵՖ-ի հիդրոլիզի էներգիայի օգտագործմամբ նույնպես համընդհանուր է։

Գործառույթները[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բազմաթիվ շապերոններ ջերմային շոկի սպիտակուցներ են, այսինքն սպիտակուցներ, որոնց էքսպրեսիան սկսվում է ջերմաստիճանի աճին կամ այլ բջջային սթրեսներին ի պատասխան[2]։ Ջերմաստիճանը խիստ ազդում է սպիտակուցի տարածական կառուցվածքի առաջացման (ֆոլդինգի) վրա, իսկ որոշ շապերոններ մասնակցում են սպիտակուցների ոչ ճիշտ փաթեթավորման պատճառով առաջացած հնարավոր վտանգի վերացմանը։ Այլ շապերոններ մասնակցում են նոր սինթեզված սպիտակուցների ֆոլդինգի վրա այն պահին, երբ դրանք «դուրս են գալիս» ռիբոսոմներից։ Թեպետ այդ պահին սինթեզված սպիտակուցների մեծ մասը կարող են փաթեթավորվել նաև շապերոնների բացակայության պայմաններում, սակայն դրանց մի փոքր մասի համար շապերոնների ներկայությունը պարտադիր է։

Բացի այդ, շապերոն սպիտակուցն ունի բարձր վերականգնող գործառույթ, մասնավորապես՝ դրանք պայքարում են մաշկի ծերացման սկզբնապատճառների դեմ։ Առաջանալով մաշկի բջիջներում՝ շապերոնները նպաստում են սպիտակուցների կայուն չորրորդային կառուցվածքների ձևավորմանը։ Ջերմային շոկի սպիտակուցների հիման վրա արդեն ստեղծվում են շապերոններով քսուկների նոր տեսակներ, որոնք նպաստում են մաշկին ստանալ բացակայող սպիտակուցները, քանզի տարիքի հետ շապերոնների արտադրումը պակասում է։

Այլ շապերոններ մասնակցում են մեմբրանի միջով նյութերի տեղափոխմանը, օրինակ՝ էուկարիոտների միտոքոնդիրումներում և էնդոպլազմային ցանցում։

Դերը մարդու հիվանդություններում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Շարունակվում են հայտաբերվել շապերոնների նոր գործառույթներ, օրինակ՝ մասնակցությունը սպիտակուցների քայքայմանը, բակտերիալ ադգեզինի գործունեությանը և սպիտակուցների ագրեգացիայի հետ կապված հիվանդությունների առաջացմանը՝ մուկովիսցիդոզ և կուտակման լիզոսոմային հիվանդություն, ինչպես նաև նեյրոդեգրատիվ խանգարումներում, ինչպիսիք են Ալցհեյմերի, Հանթիգտոնի և Պարկինսոնյան հիվանդությունները[3]։

Օրգանիզմի գործունեության համար շապերոնների նորմալ աշխատանքի կարևորությունը կարելի է ցույց տալ ակնաբյուրեղի կազմի մեջ մտնող α-կրիստալինի օրինակով։ Այս սպիտակուցի մուտացիաները հանգեցնում են սպիտակուցների ագրեգացիայի հետևանքով ակնաբյուրեղի պղտորության առաջացմանը և որպես հետևանք՝ կատարակտի[4]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Laskey RA, Honda BM, Mills AD, Finch JT (1978)։ «Nucleosomes are assembled by an acidic protein which binds histones and transfers them to DNA»։ Nature 275 (5679): 416–20։ PMID 692721 
  2. Ellis RJ, van der Vies SM (1991)։ «Molecular chaperones»։ Annu. Rev. Biochem. 60: 321–47։ PMID 1679318։ doi:10.1146/annurev.bi.60.070191.001541 
  3. Alberti S. Molecular mechanisms of spatial protein quality control. — 2012. — В. 5. — Т. 6. — С. 437-42. — doi:10.4161/pri.22470 — PMID 23051707.
  4. Sun Y, MacRae TH. (2005)։ «The small heat shock proteins and their role in human disease»։ FEBS J. 60: 2613—2627։ PMID 115943797