人类热休克蛋白命名指南

摘要

介绍

人类热休克蛋白（HSPs）最初被鉴定为应对热应激和其他蛋白毒性应激所需的应激反应蛋白。此后不久，所有HSP家族也编码HSP70家族中的组成性表达成员，如Hsc70（HSPA8）。研究最广泛的热休克基因（及其编码的蛋白家族成员）是热诱导基因，如HSP70i（HSPA1A/B）、HSP40（DNAJB1）和HSP27（HSPB1）。随着人类基因组的测序及其基因的计算注释，很明显，大多数热休克蛋白家族都含有额外的成员。编码不同HSP家族成员的基因数量在不同生物体中差异很大。例如，在HSPA（HSP70）家族中，成员数量从三个大肠杆菌在人类中为13。进化过程中的基因复制可能满足了不同细胞内隔室中额外成员的需要以及组织特异性或发育性表达的需要。此外，基因复制为客户特异性和/或处理提供了功能多样性。

自从人类基因组注释以来，文献中用于人类家族成员的名称变得相当混乱，同一基因产物最多可以找到十个不同的名称。此外，几乎相同的名称被用来指代不同的基因产物。例如，HSPA1B被称为HSP70-2，而HSP70.2是指睾丸特异性HSPA2成员。这极大地阻碍了对这些成员之间的调节和功能进行比较的研究。1996年首次尝试澄清HSPA家族的命名（Tavaria等人。1996)但现在需要修改和扩展。在这里，我们为人类HSPA（HSP70）、HSPH（HSP110）、HSPC（HSP90）、DNAJ（HSP40）和HSPB（小HSP）家族以及人类伴侣蛋白家族（HSP60和CCT）提供了最新的命名指南。该命名法基于HUGO基因命名委员会（HGNC）指定的系统基因符号，并在Entrez gene和Ensemble等数据库中用作主要标识符。对于HSP基因检索，我们使用Entrez gene（Wheeler等人。2008). 使用美国国家生物技术信息中心（NCBI）同源物（Wheeler等人。2008).

HSPA（HSP70）和HSPH（HSP110）家族

人类基因组编码HSPA家族的13个成员（表1)排除了许多假基因（Brocchieri等人。2008). 研究最多的基因是HSPA1A和HSPA1B，其产物只有两种氨基酸不同，被认为是完全可互换的蛋白质。与HSPA6一起，它们是最易受热的家族成员。热休克蛋白A7长期以来一直被认为是假基因，但最近的分析（Brocchieri等人。2008)表明它可能是一个与热休克蛋白A6HSPA8是同源的HSPA，以前被指定为Hsc70（或HSP73）。它是HSPA的重要“内务”成员，参与细胞膜的共翻译折叠和蛋白质移位。HSPA1L和HSPA2是睾丸中高表达的两个细胞溶质家族成员。HSPA9是线粒体持家HSPA成员（HSPA9也称为mortalin/mtHSP70/GRP75/PBP74）。我们还注意到，有两种小鼠迫击炮，mot-1和mot-2。HSPA5是ER定位的HSPA伴侣蛋白（BiP）。Stch（我们建议称为HSPA13）存在于微粒体中，可能是另一个具有内务管理功能的室特异性HSPA成员。HSPA12A、HSPA12B和HSPA14是关系较远的成员，可获得的数据很少。

人类基因组还编码四个HSP110（HSPH；表1)编码HSPs家族的基因与HSPA成员具有高度同源性，但N端ATP酶域和C端肽结合域之间存在较长的连接域。事实上，两个成员，HSPA4（HSPH2）和HSPA4L（HSPH3），之前在Entrez基因数据库中被命名为HSPA成员。除了三个细胞溶质成员外，ER中还存在一个室特异性HSPH成员（HYOU1/Grp170），我们建议将其命名为HSPH4，以与HSP110家族的其他成员一致。最近的证据表明，HSPH成员是HSPA家族的核苷酸交换因子（Dragovic等人。2006; Raviol等人。2006).

DNAJ（HSP40）家族

先前首次尝试标准化HSP40家族命名法（Ohtsuka和Hata2000)本系统的部分内容保存于此。DNAJ（HSP40）家族可能是人类最大的HSP家族（表2)并通过已知负责HSPA募集和刺激HSPA ATP酶活性的保守J结构域的存在进行鉴定。Cheetham及其同事（Hennessy等人。2005)根据其与DnaJ蛋白的同源性，将该家族分为三个亚家族大肠杆菌人类基因组编码四种A型蛋白质（表2)显示与大肠杆菌DnaJ和包含N末端J结构域（可能跟随信号序列）、富含甘氨酸/苯丙氨酸区域、富含半胱氨酸区域和可变C末端结构域。迄今为止，共有14种B型蛋白含有一个N末端J结构域和相邻的富含甘氨酸/苯丙氨酸的区域。该亚家族包含表达最广泛、最易热诱导的人类DNAJ成员DNAJB1。此外，人类有22种C型DNAJ蛋白，它们只包含J结构域，但不一定位于N末端。有人建议这些成员向特定的小班和/或职能部门招募HSPA成员。最后，在NCBI和InterPro数据库中发现了许多其他包含J结构域的蛋白质，这些蛋白质尚未被注释为DNAJC成员。它们目前列在表中2如DNAJC23–DNAJC30。此外，许多挪威船级社此处未列出的假基因散布在整个基因组中。许多假基因仅与部分J蛋白同源，但缺乏大部分蛋白质，在某些情况下甚至整个J结构域。具有不完美HPD基序的一个密切相关的蛋白质家族被描述为“J样”蛋白质（Walsh等人。2004). 目前，只有一个带有不完善HPD基序的注释J蛋白被包括在内——DNAJB13，它具有一个HPL，而在小鼠同源基因中是保守的。之前命名为Dnajb10的基因实际上是人类DNAJB2的小鼠同源基因，因此，应我们的要求，小鼠基因组命名委员会已将其重命名为Dnaj b2。Hcg3是DNAJB3/MSJ-1最接近的人类同源物，它在同一转录物中编码N端和C端结构域，但据报道它们之间存在帧移位，如果是真的，则导致145个氨基酸的截短蛋白。

HSPB（小型HSP）家族

小HSP家族目前由11个成员组成（表三)其特征是一个特征性的保守晶体蛋白结构域，两侧是可变的N-和C-末端。研究最好的成员是HSPB1（HSP27）、HSPB4（αA晶体蛋白）和HSPB5（αB晶体蛋白）。小的热休克蛋白通常存在于涉及一个或多个家族成员的寡聚物复合体中，因此可能为细胞提供大量的伴侣特异性差异。有趣的是，许多成员在骨骼肌和心肌中显示出高表达，有时甚至是唯一表达，但在许多其他组织中也发现高表达。

HSPC（HSP90）家族

该HSP家族编码五个成员（表4)除了所谓的新成员Hsp89-α-δ-N(热休克蛋白90N)（Schweinfest等人。1998)被发现是两个基因的嵌合体，其主要部分与热休克蛋白1（Chen等人。2005). 编码这些家族成员的基因最初被注释为热休克蛋白CLocuslink中的成员（当前Entrez基因数据库的先驱）。Chen等人根据对人类和所有生物体王国中另外31个基因组的分析(2005,2006)为该家族建立了一个命名系统，以指示不同基因的同源物。为了与其他HSP家族成员保持一致，我们选择使用HSPC作为批准的名称。然而，我们认识到，在某些情况下，将人类基因和蛋白质名称与早期的命名系统（如陈和同事开发的命名系统）联系起来是有用的。该命名系统提供了一个示例，说明如何利用命名等效语句（例如HSPC1/HSP90AA1）来发挥优势，特别是当作者希望链接到基于系统发育的命名来讨论人类HSPC基因在其他生物体中的同源物时。我们建议包括人类同源物的未来基于系统发育的命名也包括人类的根命名，例如HSPC，作为其他物种中基因名称的开头。

人类伴侣蛋白家族（HSPD/E和CCT）

在线粒体中大肠杆菌GroEL（HSP60）和GroES（HSP10）分别表达并注释为HSPD和HSPE（表5). 在人类细胞CCT（TRiC）的胞浆中，一种由八种不同亚单位组成的异聚体伴侣蛋白复合物在折叠新合成的胞浆蛋白和防止蛋白聚集方面起着重要作用。这些亚单位由单独的基因编码，具有约30%的氨基酸序列同源性（约为GroEL的15-20%同源性）。有两个基因编码CCT6（zeta亚单位）：CCT6A（zeta-1）是组成性表达，而CCT6B（zeta-2）是以睾丸特异性方式表达。它们中没有一个被证明是热诱导的。该家族的八个基因在NCBI数据库中注释为CCT2-CCT5型,CCT6A型,CCT6B型,CCT7型、和CCT8型虽然编码CCTα亚单位的人类基因目前没有被HGNC命名为CCT1（当前符号为TCP1），但我们认为符号CCT1会更清楚，因为它显然被表示为CCT的一个亚单位。此外，三个伴侣蛋白样基因，MKKS/BBS6系列,英国广播公司10、和英国广播公司12已在人类基因组中鉴定。这些基因的突变会导致McKusick–Kaufman综合征和/或Bardet–Biedl综合征（Stoetzel等人。2006,2007). 这三个基因的产物不太可能是CCT亚单位，可能与纤毛和中心体/基本体功能有关。

其他热诱导蛋白家族和伴侣

其他家族中也有热诱导的蛋白质，具有类似伴侣的功能。其中一些也被命名为热休克蛋白，例如HSP47（Nagai等人。1999). 这种ER受体蛋白作为胶原蛋白特异性伴侣发挥作用。然而，它与丝氨酸肽酶抑制剂（serpin）蛋白家族具有全长同源性。到目前为止，还没有发现其他的蛇蛋白同系物具有热诱导性或类似伴侣的活性。因此，该基因被命名为SERPINH1系列由HGNC发布，尚未在此处列为Hsp。

结束语

这是第一次尝试为热休克蛋白以及人类数据库中的相关伴侣基因。我们意识到未来的修改是必要的，我们计划定期更新此处提供的表格。本术语已由细胞应激和伴侣目前，HGNC正在审查对当前HGNC命名法的所有拟议修改。它已被国际细胞应激学会的官方杂志采纳为人类热休克基因和蛋白质的公认命名法。

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