热休克 70-KD 蛋白质 5

当中国仓鼠 K12 细胞缺乏葡萄糖时，几种称为葡萄糖调节蛋白（GRP） 的蛋白质的合成会显着增加。亨德肖特等人（1994）指出其中之一，GRP78（HSPA5），也称为“免疫球蛋白重链结合蛋白”（BiP），是热休克蛋白 70（HSP70） 家族的成员，参与内质网（ER） 中蛋白质的折叠和组装。因为如此多的 ER 蛋白与 GRP78 瞬时相互作用，它可能在监测蛋白质通过细胞的转运方面发挥关键作用。

▼ 克隆与表达

李等人（1981）克隆了仓鼠 Grp78 基因。Ting 和 Lee（1988）分离并表征了人类 GRP78 基因。GRP78 在进化中高度保守并且受到转录调控（Lee 等人，1983 年；Ting 和 Lee，1988 年）。

▼ 基因功能

为了研究 BiP 的结合如何影响甲状腺球蛋白（TG; 188450 ）的构象成熟，Muresan和 Arvan（1998）在中国仓鼠卵巢（CHO） 细胞中表达了 TG，这些细胞经过基因操作以选择性增加 BiP 的表达（CHO-B 细胞）。CHO-B 细胞中表达的 TG 不包含任何诱导错误折叠的突变（即没有未折叠的蛋白质反应）​​，因此所有其他 ER 伴侣的水平都是正常的。BiP 可用性的增加并没有加速 TG 的分泌；相反，新合成的TG的出口被推迟了。滞留在细胞内的 TG 集中在 ER 中。Muresan 和 Arvan（1998）得出结论，BiP 与 TG 的结合增加导致其在 ER 中的构象成熟延迟。

沉等人（2002）发现 HSPA5 结合 ATF6（ 605537 ） 并在响应 ER 压力时与其解离。他们表明，从 ATF6 中删除 luminal HSPA5 结合位点，同时保留高尔基体定位信号，导致 ATF6 组成型易位至高尔基体。在过表达 HSPA5 的细胞中，他们观察到 ATF6 向高尔基体的易位速度减慢。沉等人（2002）得出结论，HSPA5 通过抑制其高尔基体定位信号将 ATF6 保留在 ER 中，并且在内质网应激期间 HSPA5 的解离允许 ATF6 被转运到高尔基体。Sommer 和 Jarosch（2002）总结了Shen 等人的研究结果（2002）在讨论参与调节 ER 内异常蛋白质水平的蛋白质时。他们提出了沉等人的研究结果（2002）证明 HSPA5 是感知 ER 内折叠能力的关键因素。

HSP70 家族的两个成员是酵母内质网中蛋白质生物发生所必需的：Lhs1（与 HYOU1 同源；601746）和 Kar2（与 HSPA5 同源）。钢等人（2004）发现 Lhs1 和 Kar2 专门相互作用以耦合并协调调节它们各自的活动。Lhs1 通过提供特定的核苷酸交换活性来刺激 Kar2，而 Kar2 则相互激活 Lhs1 ATPase。在酵母中，2 种 ATPase 活性是耦合的，它们的协调调节对于体内的正常功能是必不可少的。

牛田等人（2008）发现 ER 驻留蛋白 ERDJ5（ 607987 ） 具有还原酶活性，通过与 EDEM（ 607673 ） 和 ER的物理和功能关联，切割错误折叠蛋白的二硫键并加速 ER 相关降解（ERAD） -居民伴侣BIP。因此，Ushioda 等人（2008 年）得出结论，ERDJ5 是超分子 ERAD 复合物的成员，该复合物识别和展开错误折叠的蛋白质以实现有效的逆向易位。

Mueller 等人使用人类细胞系（2008 年）确定了蛋白质复合物的几种成分，这些成分将错误折叠的蛋白质从 ER 腔逆向移位或脱位到蛋白酶体依赖性降解的胞质溶胶中。这些包括 SEL1L（ 602329 ）、HRD1（SYVN1; 608046 ）、derlin-2（DERL2; 610304 ）、ATPase p97（VCP; 601023 ）、PDI（P4HB; 176790 ）、BIP、钙连接蛋白（CANX; 114217 ）、AUP1（ 602434 ）、UBXD8（FAF2）、UBC6E（UBE2J1; 616175 ）和 OS9（ 609677 ）。

▼ 基因结构

Ting 和 Lee（1988）确定 GRP78 基因包含 8 个外显子并且跨度超过 5 kb。

▼ 测绘

法律等（1984）使用仓鼠 Grp78 cDNA 探针绘制了仓鼠-人杂交体中 GRP78 的人类基因图。他们得出结论，GRP78 基因对应到 9cen-qter。Hendershot 等人使用来自人/啮齿动物体细胞杂交体的 DNA 的 PCR 扩增结合荧光原位杂交（1994）将 GRP78 基因分配给 9q34。