Hsp70
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HSP signifie protéines de choc thermique (heat shock proteins). Ce sont en fait des protéines chaperonnes, de classe 1. En effet, elles sont garantes de la bonne conformation des protéines de la cellule, et les aide à se protéger des stress externes[1],[2]. Le suffixe « 70 » correspond au poids moléculaire (70 kdaltons)
Les membres de la famille Hsp70 sont fortement régulatrices du stress dû à la chaleur et les produits chimiques toxiques, en particulier les métaux lourds comme l'arsenic, le cadmium, cuivre, mercure, etc. Hsp70 a été initialement découverte par Ferrucio Ritossa (1936-2014) dans les années 1960 quand un travailleur de laboratoire a accidentellement augmenté la température d'incubation d'une culture de Drosophiles (mouches des fruits). Lors de l'examen des chromosomes, Ritossa a trouvé une augmentation de la transcription des gènes d'une protéine inconnue[3],[4]. Cela fut plus tard décrit comme la «Heat Shock Response» et les protéines ont été appelées « Heat Shock Proteins » (Hsps).
Les protéines de la famille des HSP70 fonctionnent sous forme de dimères. Elles ont un fonctionnement fondé sur leur flexibilité et leur capacité à lier des zones d'interactions hydrophobe. on distingue deux cas :
Toutes les protéines Hsp70 ont trois grands domaines fonctionnels :
La chaleur est un des plus grands ennemis des protéines puisque cela modifie le repliement et par conséquent, altère la fonction de la protéine. Dès lors, l'évolution a mis en place des systèmes permettant d'éviter cette dénaturation par la chaleur pour ne pas avoir à remplacer trop souvent les protéines dénaturées (le recyclage des protéines est appelé le « turn-over »). Le rôle des HSP est de garantir la bonne conformation des protéines dans la cellule.
Les HSP se distinguent par le fait qu'elles possèdent plus d'acides aminés capables d'établir de fortes interactions entre eux que les protéines « normales », c'est-à-dire, non-HSP. Par conséquent, les HSP sont donc moins « flexibles » et moins sensibles à la chaleur.
Concrètement, une HSP s'approche d'une protéine. Selon que la conformation de la protéines est bonne ou mauvaise, elle permettra ou non l'association de la HSP ou sera dirigée vers le protéasome pour être dégradée. Si la HSP s'est associée, cette dernière va servir de « squelette » à la protéine ce qui lui évite de se faire déformer (dénaturer) par la chaleur. Plus tard, les deux protéines se séparent et continuent leur vie dans la cellule.
Le terme « HSP » regroupe en fait toute une famille de protéines, chacune ayant un partenaire protéique spécifique. Certaines HSP sont exprimées (synthétisées) tout le temps alors que d'autres sont exprimées à la suite d'une brusque augmentation de la température.
HSP 70 est surexprimé dans les mélanomes malins et sousexprimé dans les cellules rénales cancéreuses.
Les procaryotes expriment trois protéines Hsp70: DnaK, HscA (Hsc66), et HscC (Hsc62)[5].
Les organismes eucaryotes expriment plusieurs protéines Hsp70 légèrement différentes (car très conservées au cours de l'évolution étant donné qu'elles sont essentielles). Toutes partagent la même structure de domaine, mais chacune a un modèle unique d'expression.
Ce qui suit est une liste des gènes d'Hsp70 de l'homme et de leurs protéines correspondantes[1]:
gène | protéine | synonymes | localisation cellulaire |
---|---|---|---|
HSPA1A | Hsp70-1a | HSP70-1, Hsp72 | Noyau/Cyto |
HSPA1B | Hsp70-1b | HSP70-2 | Nuc/Cyto |
HSPA1L | Hsp70-1L | ? | |
HSPA2 | Hsp70-2 | ? | |
HSPA4 | Hsp70-4 | ? | |
HSPA4L | Hsp70-4L | ? | |
HSPA5 | Hsp70-5 | BiP/Grp78 | ER |
HSPA6 | Hsp70-6 | ? | |
HSPA7 | Hsp70-7 | ? | |
HSPA8 | Hsp70-8 | Hsc70 | Nuc/Cyto |
HSPA9 | Hsp70-9 | Grp75/mtHsp70 | Mito |
HSPA12A | Hsp70-12a | ? | |
HSPA14 | Hsp70-14 | ? |
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