0
-15%
Protein sốc nhiệt là gì? Nói đến protein sốc nhiệt chắc hẳn nhiều người không hiểu nó là gì. Được biết, protein sốc nhiệt là một loại đạm trong cơ thể người và có vai trò rất quan trọng. Chúng ta hãy xem xét chính xác protein sốc nhiệt là gì cũng như nó được tạo ra như thế nào và chức năng của nó nhé.
Protein sốc nhiệt là gì? Nghe tên có vẻ lạ nhưng nó đảm nhận nhiều nhiệm vụ quan trọng mà cơ thể người rất cần đấy. Cùng bài viết hôm nay đi tìm hiểu những thông tin liên qua đến loại protein hay còn gọi là đạm sốc nhiệt này là như thế nào nhé.
1. Protein sốc nhiệt là gì?
Protein sốc nhiệt là gì? Protein sốc nhiệt là một loại protein bảo vệ do sinh vật tổng hợp để phản ứng lại các kích thích bất lợi của môi trường như nhiệt độ, pH và áp suất thẩm thấu. Dưới áp lực môi trường, các yếu tố điều tiết có thể điều chỉnh sự biểu hiện của các gen sốc nhiệt ở cấp độ phiên mã, khôi phục hoặc đẩy nhanh quá trình loại bỏ các protein đã bị biến tính trong tế bào, và làm cho tế bào ổn định và chịu đựng được.
Protein sốc nhiệt là gì?
Protein sốc nhiệt, còn được gọi là protein căng thẳng, là một nhóm protein được tế bào cơ thể biểu hiện rất cao sau khi bị kích thích bởi một số yếu tố vật lý và hóa học. Chúng được đặt tên theo phản ứng căng thẳng nhiệt của tuyến nước bọt Drosophila. Protein hiện diện rộng rãi trong tế bào của người, động vật, vi sinh vật và thực vật. Chúng là một nhóm các phân tử có tính bảo tồn cao được bảo tồn về mặt di truyền. Chúng có thể bảo vệ tế bào và thúc đẩy tế bào tự sửa chữa khỏi bị hư hại do các kích thích khác nhau. Chúng có các chức năng sinh học quan trọng.
Một số lượng lớn các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các yếu tố điều chỉnh sốc nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong khả năng chịu stress của vi sinh vật và có triển vọng ứng dụng rộng rãi. Các cơ chế điều chỉnh và sự tương tác của sáu loại yếu tố điều chỉnh sốc nhiệt được xem xét và các yếu tố điều chỉnh HrcA, σ B và CtsR được nhấn mạnh để cung cấp một tài liệu tham khảo có giá trị cho việc xây dựng thêm mạng lưới điều chỉnh sốc nhiệt.
Protein sốc nhiệt (HSP) là một loại protein được bảo tồn cao, có mặt rộng rãi trong thế giới sinh vật từ tế bào nhân sơ đến tế bào nhân thực. Khi tế bào chịu một số yếu tố bất lợi (như sốt cao, nhiễm trùng, thiếu máu cục bộ, thiếu oxy và hóa chất, v.v.) sẽ được tổng hợp nhanh chóng với số lượng lớn trong quá trình kích thích. Và bằng cách liên kết với các protein bị biến tính một phần trong tế bào để hỗ trợ quá trình biến tính hoặc vận chuyển chúng đến các lysosome để phân hủy để thực hiện bảo vệ tế bào. Do đó, có thể coi HSPs là proein sinh ra khi bị căng thẳng. Sự xuất hiện trong tế bào đánh dấu sự bắt đầu của cơ chế bảo vệ riêng của tế bào.
Protein sốc nhiệt
2. Những loại protein sốc nhiệt là gì?
Các protein sốc nhiệt được đặt tên theo khối lượng phân tử của chúng. Ví dụ, Hsp60, Hsp70 và Hsp90 (các protein sốc nhiệt được nghiên cứu nhiều nhất) đề cập đến họ protein sốc nhiệt với khối lượng tương ứng là khoảng 60, 70 và 90 kilodalton.
Ngoài ra còn có một ubiquitin protein 8 kilodalton, được sử dụng để đánh dấu protein sắp bị phân hủy và cũng thể hiện các đặc tính của protein sốc nhiệt.
3. Cách sản xuất ra protein sốc nhiệt là gì?
Protein sốc nhiệt là một loại protein căng thẳng được tạo ra dưới nhiều kích thích bên ngoài có thể làm tổn thương tế bào. Các nhà sinh vật học Ý lần đầu tiên phát hiện ra hiện tượng sốc nhiệt vào năm 1962 khi nghiên cứu sự phát triển của ruồi giấm.
Vào những năm 1970, các nhà khoa học đã phát hiện thêm rằng các tế bào sẽ tổng hợp một lượng lớn protein này khi chúng được kích thích ở nhiệt độ cao hơn bình thường. Khi gặp nhiệt độ cao hoặc các kích thích bất lợi bên ngoài, quá trình tổng hợp nhiều loại protein khác sẽ bị ức chế. Chỉ con đường ưu tiên cho quá trình tổng hợp protein sốc nhiệt.
Chúng có nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể, trong đó quan trọng nhất là "chaperone phân tử". Đúng như tên gọi, chúng giúp ổn định protein và peptit, khôi phục chúng trở lại bình thường khi mắc lỗi và làm suy giảm các protein bị hư hỏng nghiêm trọng.
Các protein sốc nhiệt có thể chống lại tổn thương do căng thẳng nghiêm trọng. Hiện tượng này được gọi là phản ứng sốc nhiệt (HSP). Hiện tượng này phổ biến rộng rãi ở các sinh vật từ sinh vật nhân sơ đến sinh vật nhân chuẩn.
Cách sản xuất ra protein sốc nhiệt
4. Tác dụng của protein sốc nhiệt là gì?
4.1. Cải thiện khả năng chịu nhiệt
Cơ chế phân tử của hiện tượng này vẫn chưa rõ ràng. Nhưng nhiều nghiên cứu đã phát hiện ra rằng lượng protein sốc nhiệt được tạo ra có tương quan thuận với khả năng chịu nhiệt.
4.2. Điều chỉnh hoạt động của Na + -K + -ATPase
Hoạt động Na + -K + -ATPase của một số tế bào bị mất do sốc nhiệt có thể được phục hồi một phần nhờ việc sản xuất protein sốc nhiệt trong nuôi cấy 3 ℃. Natri asenit, một chất cảm ứng của các protein sốc nhiệt, cũng có thể làm tăng hoạt tính của Na + -K + -ATPase. Hiện tượng này có thể bị ức chế bởi actinomycin D và cycloheximide, cho thấy rằng sự gia tăng hoạt động của Na + -K + -ATPase là kết quả của biểu hiện gen. Không phải là kết quả của hoạt động trực tiếp của natri asenit.
4.3. Cải thiện khả năng đối phó
Một số người đã nghiên cứu quá trình sốc nhiệt của tế bào Tetrahymena và nhận thấy rằng một số protein sốc nhiệt có tác dụng thúc đẩy quá trình tạo glycogen nội bào. Tăng dự trữ glycogen nội bào, từ đó nâng cao khả năng đáp ứng.
4.4. Tăng khả năng chống chấn thương
Việc xử lý trước bằng nhiệt, etanol và natri asenit không chỉ có thể làm cho một số tế bào chịu nhiệt. Mà còn tăng cường khả năng chịu đựng của tế bào đối với adriamycin. Cho thấy rằng các protein sốc nhiệt có thể tăng cường khả năng chống lại các tổn thương khác nhau.
Tăng khả năng chống chấn thương
Tia cực tím sẽ làm mất đi lượng collagen, đây là nguyên nhân quan trọng gây ra nếp nhăn. Tuy nhiên, nếu làm ấm chuột bằng nước ấm 37 độ C, tương đương với nhiệt độ cơ thể, trên lưng sẽ xuất hiện nếp nhăn rõ rệt, nếu dùng nước ấm 42 độ C thì nếp nhăn sẽ không xảy ra. Nguyên nhân có thể là do cơ thể tự tổng hợp một loại protein sốc nhiệt để tự bảo vệ khi gặp nhiệt độ cao. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng có thể ngăn ngừa nếp nhăn bằng cách tắm và chườm nóng.
4.5. Cơ chế điều tiết
Nhìn chung, cơ chế cảm ứng và điều chỉnh HSP vẫn chưa rõ ràng và chỉ có một số suy đoán. Tác nhân gây căng thẳng tạo ra HSP rất nhanh. Di chuyển ruồi giấm từ 25 ° C đến 37 ° C, chỉ mất 20 phút để phát hiện HSP, do đó, người ta đưa ra giả thuyết rằng nhiệt độ cao tác động lên gen thông qua một số yếu tố điều hòa hiện có và do đó tăng cường phiên mã.
Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng chiết xuất tế bào chất của các tế bào bị sốc nhiệt có thể tạo ra các lông tơ của nhiễm sắc thể trong nhân tuyến nước bọt của ấu trùng Drosophila. Trong khi tế bào chất của các tế bào đối chứng không bị sốc nhiệt thì không có tác dụng cảm ứng như vậy. Nó gợi ý rằng một chất nào đó trong tế bào chất có thể được kích hoạt và chuyển vị vào nhân khi bị căng thẳng, và sau đó bắt đầu phiên mã gen sang HSp mRNA.
Hiện tượng lông tơ nhiễm sắc thể nói trên thường biến mất trong vòng 60 phút ngay cả dưới tác động liên tục của tác nhân gây căng thẳng, trong khi HSP phân hủy chậm. Vì vậy nó có thể tồn tại trong 6 giờ, cho thấy quá trình phiên mã của HSpmRNA bị HSP điều chỉnh ngược lại.
Cơ chế điều tiết
Sản phẩm gợi ý
-15%
Quà: 699.000đ
-27%
-11%
-13%
-37%
-34%
-20%
-38%
Tin liên quan
5. Điều sẽ xảy ra khi cơ thể bị giảm protein sốc nhiệt là gì?
Phản ứng sốc nhiệt là một hiện tượng phổ biến tồn tại trong các cấu trúc phân cấp khác nhau của các hệ thống sinh học. Protein sốc nhiệt được tạo ra cực kỳ thận trọng từ cấu trúc đến chức năng và trình tự axit nucleic của nó có mức độ tương đồng cao giữa các loài khác nhau. Chẳng hạn như Escherichia coli The DnaK gen có 40% -60% độ tương đồng với gen HSP70 của sinh vật nhân thực và sự tương đồng về HSPs giữa sinh vật nhân thực có thể đạt 60% - 80%.
Không chỉ có thể gây ra thiệt hại do nhiệt, mà còn có nhiều yếu tố gây hại khác và các kích thích căng thẳng. Bao gồm các kích thích vật lý, hóa học và thậm chí cả cơ học như:
- Thiếu hụt glucose.
- Thiếu máu cục bộ.
- Cảm lạnh.
- Chấn thương.
- Nhiễm độc, nhiễm kim loại nặng.
- Đói.
- Thiếu oxy,...
Và các yếu tố khác như: Nhiễm trùng (bao gồm cả nhiễm trùng do vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng), khối u ác tính,...
Khi tuổi càng cao, số lượng và chất lượng của các protein sốc nhiệt bị giảm sút rõ rệt. Kết quả là hình thành các protein không hoạt động, không có hình dạng, không thể hỗ trợ da. Điều này làm lão hóa từ từ, khi cấu trúc của da bị rối loạn, da sẽ không còn khỏe mạnh nữa.
Tăng khả năng thiếu oxy
6. Sự biểu hiện của protein sốc nhiệt là gì?
Nhiều gen của protein sốc nhiệt phân tử nhỏ thường không được biểu hiện. Biểu hiện đáng kể của protein sốc nhiệt phân tử nhỏ nói chung là khi tế bào chịu kích thích bên ngoài, chẳng hạn như kích thích nhiệt độ cao. Người ta nhận thấy rằng ngoài kích thích nhiệt, có nhiều kích thích vật lý và hóa học có thể kích hoạt sự biểu hiện của các protein sốc nhiệt phân tử nhỏ, chẳng hạn như tia cực tím, bức xạ, tổn thương cơ học, axit, chất oxy hóa, v.v. Có thể thấy, protein sốc nhiệt phân tử nhỏ là chất quan trọng chống lại các kích thích bất lợi từ bên ngoài. Khi toàn bộ sinh vật, mô, tế bào,...được chuyển từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao trong phạm vi nhiệt độ mà chúng sống, quá trình tổng hợp một số protein có thể bị giảm đáng kể.
Ví dụ, khi ấu trùng hoặc tế bào nuôi cấy của Drosophila được di chuyển từ 28 ° C đến 35 ° C, hầu hết quá trình tổng hợp protein bị ngừng lại. Ngược lại, quá trình tổng hợp protein sốc được thúc đẩy sự xúc tiến này chủ yếu được tạo ra trong quá trình tổng hợp (phiên mã) RNA thông tin. Hiện tượng tương tự cũng được thấy ở động vật có vú, tế bào nuôi cấy, động vật nguyên sinh, mô thực vật và vi khuẩn. Ngoài ra, người ta cũng quan sát thấy các hiện tượng tương tự có thể xảy ra ở các phương pháp điều trị khác ngoài sốc. Ý nghĩa sinh lý của hiện tượng này không rõ ràng, nhưng người ta suy đoán rằng nó có liên quan đến hiện tượng thích nghi với nhiệt độ sinh học.
Sự biểu hiện của protein sốc nhiệt
7. Ứng dụng của protein sốc nhiệt là gì?
Trong một môi trường không thuận lợi, các sinh vật khác nhau có các phản ứng phân tử tương ứng chung của chúng. Đó là ức chế biểu hiện gen bình thường và kích hoạt và biểu hiện một tập hợp các gen đặc biệt, gen sốc nhiệt, dẫn đến việc sản xuất ồ ạt các protein sốc nhiệt, mà chủ yếu là As một chaperone phân tử. Chúng tham gia vào các quá trình gấp, vận chuyển và lắp ráp protein, có thể khôi phục hoặc đẩy nhanh việc loại bỏ các protein biến tính trong tế bào để ổn định cấu trúc tế bào và tế bào tạo ra khả năng chịu nhiệt. Với việc nghiên cứu sâu hơn về protein sốc nhiệt, triển vọng ứng dụng của protein trong kỹ thuật sinh học và y học là rất rộng rãi.
Sau khi đọc bài viết về protein sốc nhiệt là gì trên đây, mọi người chắc hẳn cũng đã có những hiểu biết nhất định về protein sốc nhiệt. Đồng thời cũng có những hiểu biết nhất định về vai trò của protein sốc nhiệt. Hy vọng nội dung trên là hữu ích với mọi người, chúc các bạn luôn vui khỏe.
Elipsport - Thương hiệu thể thao tại nhà với các dòng sản phẩm như: Máy chạy bộ, xe đạp tập, ghế massage… được khách hàng tin dùng hiện nay. Hệ thống cửa hàng tại 63 tỉnh trên toàn quốc. CEO Elipsport với phương châm: “Sức khoẻ cho người Việt là mục tiêu của cuộc đời tôi.”
Câu hỏi thường gặp
Những loại protein sốc nhiệt là gì?
Các protein sốc nhiệt được đặt tên theo khối lượng phân tử của chúng. Ví dụ, Hsp60, Hsp70 và Hsp90 (các protein sốc nhiệt được nghiên cứu nhiều nhất) đề cập đến họ protein sốc nhiệt với khối lượng tương ứng là khoảng 60, 70 và 90 kilodalton...
Cách sản xuất ra protein sốc nhiệt là gì?
Protein sốc nhiệt là một loại protein căng thẳng được tạo ra dưới nhiều kích thích bên ngoài có thể làm tổn thương tế bào...
Cấu trúc bậc 2 của protein có mấy dạng phổ biến?
Cấu trúc bậc 2 của protein có hai dạng chính là alpha helix và beta sheet.
Cả alpha helix và beta sheet đều là những dạng cấu trúc bậc 2 phổ biến trong các protein và đóng vai trò quan trọng trong tạo ra một số tính chất của protein, bao gồm tính chất cơ học, tính chất vận chuyển, và tính chất hoạt động sinh học.
