[发明专利]一种具有激活HSF‑1转录功能的组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合物，具体是一种具有激活HSF-1转录功能的组合物及其用途。

背景技术

应激(stress)是细胞应对生存环境中多种不利因素的反应,温度变化、蛋白质错误折叠、氧化性损伤及病毒入侵都可以引起细胞应激，它通过改变机体内稳态,启动相应信号传导途径,引起一系列分子事件，产生广泛而深刻的影响。应激反应的典型特征之一是激活细胞热应激因子(heat shock factor,HSF)，进而表达一种或数种热激蛋白(heat shock protein,HSP)。热激转录因子是一类高度保守的蛋白，其在细胞生长、发育以及应激反应和疾病进程中都发挥重要作用。在人类基因组中，已发现4个热激转录因子基因，已知热激转录因子1(HSF1)在热激反应中起关键作用，热激转录因子2(HSF2)在发育和神经分化中起作用，热激转录因子4(HSF4)则对晶状体形成非常重要。体内的HSF1可被多条压力通路激活，包括热激、蛋白错误折叠、重金属、氧应激等。在应激条件下，HSF1发生磷酸化形成活性三聚体，入核与热激因子效应区(heat shock element,HSE)结合，激活/抑制相应基因表达。

HSF1调控了应激表达网络，约占人类全基因组3％的基因座在热激条件下被HSF1结合，其可与暂停的聚合酶Ⅱ结合，募集转录延伸因子P-TEFb、Cdk9-Cyclin T二聚体，以形成新的转录延伸复合物。Rawat和Mitra通过凝胶迁移实验(EMSA)也已证实HSF1可以激活绝大多数衰老相关基因，是衰老的重要调控因子。

由HSF1编码的热激蛋白(heat shock proteins，简称HSP)是生物体在高温、盐渍、干旱、渗透胁迫等环境条件下诱导合成的一类应激蛋白。其在细胞内起分子伴侣功能，参与新生肽链折叠、蛋白质组装与转运。同时，在细胞发生应激反应时，热激蛋白还可以与那些由于环境刺激而自身构象发生改变的蛋白相互作用，防止非特异性蛋白聚集，维持信号转导蛋白的活性。HSPs属于高度保守蛋白，约占细胞总蛋白的5-20％。其根据分子量大小分类为6类：HSP100、HSP90、HSP70、HSP60、HSP40和小分子HSPs。

HSP90家族成员即使在无胁迫的条件下，在真核生物体内也有一定量的表达，是真核生物必不可少的因子。从晶体结构来看，HSP90的N末端是一个二聚体，由含有一个配基“口袋”的αβ三明治结构组成，其一侧是一高度扭曲的，有8条链组成的β折叠，另一侧则被9条α螺旋所覆盖，在螺旋的中心有一个“口袋”，β折叠的表面透过这个“口袋”形成一个ATP/ADP结合域。现已明确这个25kD的N-末端具有格尔德霉素结合位点和根赤霉素结合位点。HSP90是一种钙结合蛋白，其N末端可使C末端二聚化，而C末端具有钙调蛋白结合位点，同时也是蛋白激酶、肌动蛋白、微管蛋白及类固醇激素受体等信号转到蛋白的结合位点。HSP90其主要功能为胞内信号传导。如它可与甾体受体结合并维持一种特定的构型，当受体与甾体激素结合后，HSP90从复合物中游离出来。

HSP70家族则是研究最多的一类热激蛋白，在生物体内分布最广，进化上最保守的一类蛋白质。HSP70具有两个主要的结构域，N端是高度保守的44kD结构域，且是ATP结合区，C端是25kD的肽链识别结合区。其中C末端又可分为一个保守的15kD多肽结合功能域和一个不保守的近C端10kD的可变功能域。DnaK(HSC70)的底物结合功能域和部分可变功能域重组片段的结构主要由两部分组成，N端折叠成一个紧密的β三明治结构；C端由5个α螺旋组成，形成一个松弛的α螺旋结构。N端部分的β三明治结构由底部和上部2个片层结构组成，每个片层结构都含有4条反向平行的β折叠链，其中三明治结构底部片层结构由4条链组成，而上部的片层结构由另外4条链组成。在生物体内，热激蛋白主要是充当分子伴侣的角色，参与新生肽的跨膜运输和折叠。在酵母体内，含有两种HSP70的成员SSa和SSc，分别在细胞浆和细胞核内表达。肽链刚产生时，依赖ATP酶的活性与SSa集合，当穿过线粒体膜时，进入线粒体内与体内合成的SSc结合，当ATP水解后，将结合的SSa释放，在依赖Mg-ATP酶的条件依赖HSP60、HSP10分子伴侣的帮助下完成折叠并释放到线粒体内。同时HSP70也参与胞内信号转导过程。