综述：小热休克蛋白与生物分子凝聚物

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Small heat shock proteins and biomolecular condensates

　　

摘要

蛋白质由有序的结构域和内在无序的区域组成，这些无序区域能够呈现出多种构象状态，这是人类蛋白质组的一个普遍特征，也是细胞生理学关键机制的基础。在拥挤的细胞内环境中，压力会促使蛋白质的构象平衡向易于聚集的状态转变，从而暴露出疏水区域，这些疏水区域可能引发异常的蛋白质-蛋白质相互作用，进而促进蛋白质聚集。为了维持蛋白质组的完整性，细胞依赖于一个综合的蛋白质质量控制网络，在这个网络中，分子伴侣蛋白、它们的辅因子以及专门的降解系统协同发挥作用。在这个网络中，小热休克蛋白（small heat shock proteins）作为独立于ATP的第一道防线，能够稳定非天然状态的蛋白质并限制其不可逆的聚集。最近的研究表明，小热休克蛋白还能保护由液-液相分离形成的生物分子凝聚体的液态特性。这些无膜结构体负责组织细胞内的生化反应，但容易受到压力和疾病的影响而发生停滞或聚集。小热休克蛋白并非自主地发生相分离，而是可以被招募到已存在的凝聚体中，如应激颗粒（stress granules）、核斑点（nuclear speckles）、p62小体（p62 bodies）以及由疾病相关蛋白形成的凝聚体中，在那里它们有助于保持凝聚体的流动性。这些发现将小热休克蛋白定位为凝聚体动态的调节因子，将蛋白质质量控制与细胞的中观结构联系起来，对细胞生物学、衰老过程以及人类疾病的研究具有重要意义。

图形摘要

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关于小热休克蛋白（HSPB）被招募到液滴或生物分子凝聚体中的现有体外和细胞内研究证据的总结，以及它们可能的角色