Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Защитная функция белков теплового шока семейства 70 кД

ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Маргулис, Борис Александрович

1. Введение

2. Литературный обзор

2.1. Белки теплового шока: общие сведения б

2.2. Механизмы индукции БТШ

2.3. Группы БТШ

2.4. Шаперонные механизмы, основанные на БТШ

2.5. Функция БТШ70 в эукариотической клетке

2.6. БТШ в медицине и экологии

3. Методы, использованные в работе

4. Результаты и обсуждение

4.1. Синтез БТШ70 и чувствительность клеток

4.2. Модуляция количества БТШ70 и его защитная функция

4.2.1. БТШ70 в модели диабета

4.2.2. Защитная функция БТШ70 in vivo

4.2.3. БТШ70 и апоптоз

4.2.4. Подавление апоптоза в клетках миеломы, трансфецированных геном бтш

4.3. Связь БТШ70 с другими клеточными белками

4.3.1. Антитела к БТШ70 и создание диагностических наборов для его детекции

4.3.2. Образование белковых комплексов на основе БТШ

4.3.3. БТШ70 модулирует активность NF-kappaB в клетках Molt

4.3.4. Регуляция NF-kappaB в клетках U-937, индуцированных к апоптозу

4.4. Функция «экзогенного» БТШ

4.4.1. Транспорт БТШ70 в клетки U

4.4.2. Защита клеток нейробластомы экзогенным БТШ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Защитная функция белков теплового шока семейства 70 кД"

Живая клетка, как и целый организм, способна эффективно защищаться от перегрева, гипоксии, аноксии и иных стрессорных факторов, путем включения разнообразных молекулярных систем. Исследования в этой области велись в нескольких направлениях. Одно из них было сформулировано Насоновым, Александровым и Ушаковым, (Александров, 1975, 1985; Насонов 1959; Ушаков и др., 1982) в 50-80-ые годы; основа его заключается в том, что конформационная гибкость биополимеров является амортизатором при каком-либо повреждающем клетку воздействии, то есть устойчивость клеток к цитотоксическим факторам определяется способностью белковых молекул к самовосстановлению своей структуры и функции. К другим защитным механизмам можно отнести группу соединений полиолов и трехалозы, защищающих ткани и органы от осмотического стресса, механизмы модификации липидов клеточной мембраны, компенсаторные системы изозимов и аллозимов, белки семейств Bcl/Bag/Bax, систему нейтрализации свободных радикалов (супероксиддисмутаза, глютатион) и т.д (Feder, Hoffmann, 1998).

Крупное направление в биологии адаптации связано с так называемыми белками теплового шока (БТШ, Heat Shock Proteins, Hsp) или белками стресса. Достаточно отметить, что одним из первых клонированных генов стал ген hsp70 (БТШ70) и первым выявленным контрольным элементом гена стала последовательность из 14 нуклеотидов этого гена, регулируемая специфическим транскрипционным фактором теплового шока. Для понимания значения БТШ в развитии современных представлений о природе клеточного ответа на изменение внешних условий среды существенно выделить следующие обстоятельства. Во-первых, БТШ были обнаружены во всех клетках и организмах, изученных к настоящему времени, то есть экспрессия этих консервативных белков является общим признаком реакции живых систем на неблагоприятные факторы внешней среды. Во-вторых, выявлено огромное число факторов, способных индуцировать БТШ, что демонстрирует универсальность этого механизма клеточного ответа на стресс. В-третьих, выяснилось, что БТШ могут существовать в клетках в нормальных условиях, или их уровень может модулироваться агентами, стимулирующими в клетке нормальные физиологические процессы, такие как дифференцировка, пролиферация или апоптоз.

Одним из основных свойств БТШ является шаперонная активность или способность поддерживать денатурированные и вновь синтезированные полипептиды в развернутой конформации, переносить такие белки через внутриклеточные мембраны и собирать из них активные молекулярные структуры. Шаперонная активность определяет многообразие функций БТШ в клетке, а также контролирует их собственную экспрессию. Белки-шапероны необходимы клетке во всех процессах жизнедеятельности, включая реакцию на разнообразные стрессорные факторы, дифференцировку и пролиферацию. Следует отметить, что, поскольку патогенез клеток и тканей сопровождается изменениями в темпах синтеза и накопления БТШ, данные об этих белках привлекают возрастающее внимание специалистов из разных областей медицины, экологии, ветеринарии и фармакологии. К настоящему времени литература по БТШ насчитывает более 30000 названий, издано около 20 монографий, и ежегодно проводится 3-4 международных конференции, посвященные данной теме.

Клетки млекопитающих под действием какого-либо стрессорного фактора способны включать синтез БТШ, относящихся к нескольким различным семействам, БТШ90/100, БТШ70 и БТШ25-27. Экспрессия БТШ и накопление соответствующих белков стали для исследователей показателем того, что клетка находится в неблагоприятных условиях; 5 кроме того, выяснилось, что некоторые из БТШ, в первую очередь это касается БТШ70, обладают защитной активностью. Протектирующая функция БТШ70 и механизмы, лежащие в ее основе, находятся в поле зрения биологов и медиков с начала 90-х годов и являются одной из интереснейших проблем в фундаментальной области биологии клетки. Эта проблема включает несколько аспектов. Во-первых, до сих пор остается неясным, распространяется ли защитная функция БТШ70 на цитотоксические факторы, действующие в организме, например цитокины. Кроме того, несмотря на обилие работ по этому поводу, идут споры о том, какова роль БТШ70 в защите клеток от факторов, индуцирующих программированную клеточную смерть, апоптоз. В-третьих, нет ясного ответа на вопрос, что именно существенно для реакции клеток на внешние стимулы, темпы синтеза или уровень БТШ70 в клетке перед каким-либо воздействием. Наконец, одним из основных аспектов проблемы является понимание молекулярных механизмов, с помощью которых достигается протективный эффект БТШ70. В многочисленных публикациях по этому поводу утверждается, что защитная функция БТШ70 связана с шаперонной активностью белка, однако веских доказательств этого мы найти не смогли. Решению перечисленных задач была посвящена данная работа.

2. Литературный обзор

Заключение Диссертация по теме "Гистология, цитология, клеточная биология", Маргулис, Борис Александрович

ВЫВОДЫ

1. Выявлена прямая корреляция между скоростью накопления основного белка теплового шока БТШ70 и устойчивостью клеток разного типа к цитотоксическим факторам. В клетках с коротким циклом или фенотипически сходных с опухолевыми БТШ70 синтезируется постоянно, однако при действии теплового шока, они не способны быстро накопить значительное количество этого белка и более чувствительны к поражающему действию гипертермии.

2. Введение очищенного БТШ70 с липосомами в бета-клетки крысы, предварительно стимулированные интерлейкином-1, восстанавливает основную функцию клеток - продукцию как мРНК, так и белка инсулина. Эти результаты указывают на возможное применение гена БТШ70 в качестве одного из средств лечения наиболее распространенных видов диабета.

3. Клетки с высоким конститутивным уровнем накопления БТШ70 более устойчивы к факторам, индуцирующим апоптоз. Повышение уровня БТШ70 увеличивает резистентность клеток к апоптозным стимулам, в то время как снижение количества этого белка под действием кверцетина вызывает резкое увеличение чувствительности клеток к индуцирующим апоптоз факторам. Введение БТШ70 с липосомами в дефектные по экспрессии этого белка клетки миеломы мыши снижает их чувствительность к факторам, вызывающим апоптоз.

4. Установлено, что применение полученных нами моноклональных антител к белкам семейства БТШ70 позволяет определить особенности реакции клеток или ткани на внешние воздействия; на базе антител разрабатываются иммунодиагностические системы для использования в медицинской практике.

4. Анализ клеточных полипептидов, возможно функционально связанных с БТШ70, выявил актин, глицеральдегидфосфатдегидрогеназу и полипептид р58,

122 ответственный за высокий метастатический потенциал клеток рабдомиосаркомы крысы РА-2.

5. В поисках белковых систем контролирующих основные клеточные процессы, дифференцировку, рост и смерть, и связанных с БТШ70, было установлено, что БТШ70 способен тормозить транспорт субъединиц полифункционального регуляторного комплекса NF-kB в ядро. Этот факт показывает, что может существовать иной, основанный на БТШ70 путь регуляции воспалительного процесса и апоптоза.

6. Установлено, что чистый БТШ70, вносимый в культуральную среду, способен влиять на процесс дифференцировки и апоптоза клеток U-937; был продемонстрирован защитный эффект экзогенного БТШ70. Механизм этого и других эффектов предположительно основан на взаимодействии белка с клеточной поверхностью.

5. Заключение и выводы.

В заключении хочется отметить, что полученные нами результаты и данные, имеющиеся в литературе, свидетельствуют о том, что основной белок теплового шока БТШ70 способен защищать клетки от широкого спектра цитотоксических факторов, в том числе тех, которые индуцируют процесс апоптоза. Это утверждение основано как на данных о корреляции между количеством БТШ70 в клетке и ее устойчивостью к действию тяжелого теплового шока и к другим факторам, так и на результатах опытов по введению очищенного БТШ70 в живые клетки или их трансфекции геном бтш70. В поиске механизмов защитного действия БТШ70 был проанализирован процесс активации комплекса NF-кВ, участвующего в передаче сигнала, который направлен на временное изменение физиологического состояния клетки, то есть на включение систем, контролирующих рост клеток или апоптоз. Установлено, что, накапливаясь, БТШ70 образует комплексы с другими клеточными белками; в эти комплексы включаются кроме полипептидов с нарушенной структурой, вполне нормальные, активные белки, в частности белки-составляющие NF-kB. Взаимодействие с БТШ70 задерживает эти регуляторные белки в цитоплазме и поэтому временно откладывает исполнение их основной функции, контроля над экспрессией ряда генов. Этот факт, установленный впервые, позволяет объяснить отдельные этапы процесса активации иммунных клеток и роль БТШ70 в защите клеток от некоторых цитотоксических факторов, например фактора некроза опухоли.

Эксперименты, проведенные с целью определить влияние на клетки БТШ70, вносимого в культуральную среду, показали, что и в этом случае белок оказывает защитный эффект, что делает возможным практическое применение его протективного действия.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Маргулис, Борис Александрович, Санкт-Петербург

1. Александров В.Я. 1975. Клетка, макромолекула и температура. Л.: Наука, 330с.

2. Александров В.Я. 1985. Реактивность клеток и белки. J1: Наука.

3. Андреева Л.И., Маргулис Б.А., Петрова B.C., Бойкова А.А., Соловьев М.В., Смирнов А.В. 2000. Обнаружение антител к белкам теплового шока у людей в условиях перегревания организма, при пневмонии, отравления тяжелыми металлами. Иммунология №3: 58-60.

4. Гужова И.В., Маргулис Б.А. 2000. Индукция и накопление БТШ70 приводят к формированию его комплексов с другими клеточными белками. Цитология, 42: 647652.

5. Гужова И.В., Ласунская Е.Б., Нильссон К., Маргулис Б.А. 2000. Влияние теплового шока на процессы дифференцировки и апоптоза в клетках U-937. Цитология, 42: 653-658.

6. Малышев И.Ю., Малышева Е.В. 1998. Белки теплового шока и защита сердца. Бюлл. Экспер. Биол. Мед.126: 604-611.

7. Маргулис Б.А. 1986. Белковый блоттинг. Биополимеры и клетка, 2, 246-251.

8. Маргулис Б.А., Барловская В.В., Семенова Е.Г. 1987. Синтез актина и тубулина в монослойной и суспензионной культурах клеток мыши L-929. Цитология, 29: 923-928.

9. Маргулис Б.А., Барловская В.В., Семенова Е.Г. 1987. Влияние гипертермии на белковый синтез в монослойной и суспензионной культурах клеток мыши L-929. Цитология, 29: 1196-1200.

10. Маргулис Б.А., Антропова О.Ю., Каждан И.А., ЦвейбахА.С. 1989. Влияние митогенной стимуляции и теплового шока на белковые синтезы в Т-кпетках человека. Цитология, 31: 355-359.

11. Маргулис Б.А., Гужова И.В. 2000. Белки стресса в эукариотической клетке. Цитология, 42: 323-342.

12. Мухин Н.А., Ляшко В.Н., Маргулис Б.А., Ульмасов Х.А., Каррыева Б.Ч. 1992. Амилоидоз и антитела к белкам теплового шока. Терапевтический архив, 64, 79-82.

13. Насонов Д.Н. 1959. Местная реакция протоплазмы и распространяющееся возбуждение. М. Наука.

14. Нисман Б.Х., Маргулис Б.А., Барловская В.В. 1987 Экспрессия белков теплового шока в клетках нейробластомы, генетически различающихся по термочувствительности. Мед. Радиология, 6: 54-58.

15. Смагина Л.В., Маргулис Б.А. 1988. Белковый синтез и продукция антител в клетках гибридомы при гипертермии. Цитология, 30: 478-482.

16. Ульмасов Х.А., Дашкевич В.К., Маргулис Б.А., Шамаков С.Л., Атаев С.Г., Караев К.К., Бабаев А.К. 1991. Характеристика членов семейства БТШ70 у трех видов круглоголовок аридного района (Agamidae, Sauria). Ж. общей биологии, 52: 731-737

17. Ушаков Б.П. 1982. Эволюционное значение температурных адаптаций животных. Успехи соврем, биол. 93: 302-319.

18. Фридлянская И.И., Демидов О.Н., Булатова М.М., Игнатьева Е.В., Семкина А.Н., Гужова И.В., Маргулис Б.А. 2000. Индукция апоптоза в клетках мышиной миеломы NS0/1, трансфицированной геном основного белка теплового шока БТШ70и. Цитология, 42: 1053-1059.

19. Alder G.M., Austen В.М., Bashford C.L., Mehlert A., Pasternak C.A. 1990. Heat shock proteins induce pores in membranes. Bioscience Rep. 10: 509-518.

20. Ali A., Bharadwaj S., O'Carroll R., Ovsenek N. 1998. Hsp90 interacts with and regulates the activity of heat shock factor 1 in Xenopus oocytes.Mol. Cell. Biol.18: 4949-4960.

21. Amici C, Sistonen L, Santoro G, Morimoto Rl. 1992. Antiproliferative prostaglandins activate heat shock transcription factor. Proc. Natl. Acad. Sci. 89: 6227-6331.

22. Ananthan J., Goldberg A.L., Voellmy R. 1986. Abnormal proteins serve as eucaryotic stress signals and trigger the activation of heat shock genes. Science. 232: 522-524.

23. Angelidis C.E., Lazaridis I., Pagoulatos G.N. 1991 .Constitutive expression of heat-shock protein 70 in mammalian cells confers thermoresistance. Eur. J. Biochem. 199: 35-39.

24. Arnold-Schild D., Hanau D., Spehner D., Schmid C., Rammensee H-G. De la Saile H., Schild H. 1999. Cutting edge: receptor-mediated endocytosis of heat shock proteins by professional antigen-presenting cells. J Immunol., 162: 3757-3760.

25. Aujame L., Firko H. 1988. The major inducible heat shock protein hsp68 is not required for acquisition of thermal resistance in mouse plasmacytoma cell lines. Mol. Cell. Biol. 8: 5486-5494.

26. Azem A., OppligerW., Lustig A., Jeno P., Feifel В., SchatzG., Horst M. 1997. The mitochondrial hsp70 chaperone system. Effect of adenine nucleotides, peptide substrate, and mGrpE on the oligomeric state of mhsp70. J. Biol. Chetn. 272: 20901-20906.

27. Baeurle P.A., Baltimore D. 1996. NF-kB: Ten years after. Cell 85:13-20.

28. Beg A.A., Baltimore D. 1996. An essential role for NF-kappaB in preventing TNF-alpha-induced cell death. Science 274: 782-784.

29. Beckmann R.P., Mizzen L.E., Welch W.J. 1990. Interaction of Hsp 70 with newly synthesized proteins: implications for protein folding and assembly. Science, 248: 850854.

30. Berg GR, Inniss WE, Heikkila JJ. 1987. Stress proteins and thermotolerance in psychrotrophic yeasts from Arctic environments. Can. J. Microbiol. 33: 383-389.

31. Binder R .J., Harris M.L., Menoret A., Srivastava P.K. 2000. Saturation, competition, and specificity in interaction of heat shock proteins (hsp) gp96, hsp90 and hsp70 with CD11b+ cells. J. Immunol., 165: 2582-2587.

32. Botzler C., Ellwart J., GuntherW., EissnerG., MulthoffG. 1999. Synergistic effects of heat and ET-18-OCH3 on membrane expression of hsp70 and lysis of leukemic K562 cells. Exp. Hematol. 27: 470-478.

33. Brown C.R., Martin R.L., Hansen W.J., Beckmann R.P., Welch W.J. 1993. The constitutive and stress inducible forms of hsp 70 exhibit functional similarities and interact with one another in an ATP-dependent fashion. J. Cell Biol. 120: 1101-1112.

34. Bush K.T., Goldberg A.L., Nigam S.K. 1997. Proteasome inhibition leads to a heat-shock response, induction of endoplasmic reticulum chaperones, and thermotolerance. J. Biol. Chem. 272:9086-9092.

35. Buzzard K.A., Giaccia A.J., Kiilender M„ Anderson R.I. 1998. Heat shock protein 72 modulates pathways of stress-induced apoptosis. J. Biol. Chem. 273: 17147-17153.

36. Caamaco C.A., Morano M.I., Dalman F.C., Pratt W.B., Akil H. 1998. A conserved proline in the hsp90 binding region of the glucocorticoid receptor is required for hsp90 heterocomplex stabilization and receptor signaling. J. Biol. Chem. 273: 20473-20480.

37. Cervera J. 1985. Induction of self-tolerance and enhanced stress protein synthesis in L-132 cells by cadmium chloride and by hyperthermia. Cell Biol. Intern. Rep. 9: 131-141.

38. Chang N-T, Huang LE, Liu AY-C. 1993. Okadaic acid markedly potentiates the heat-induced hsp70 promoter activity. J. Biol. Chem. 268: 1436-1439.

39. Chappel T.G., Welch W.J., Schlossman D.M., Palter K.B., Schlesinger M.J., Rothman J.E. 1986. Uncoating ATPase is a member of the 70 kilodalton family of stress proteins. Cell. 45: 3-13.

40. Cheetham M.E., Caplan A.J. 1998. Structure, function and evolution of DnaJ: conservation and adaptation of chaperone function. Cell Stress Chap. 3: 28-36.

41. Chelbi-Alix M.K, Sripati C.E. 1994. Ability of insulin and DsRNA to induce interferon system and hsp70 in fibroblast and epithelial cells in relation to their effects on cell growth. Exp. Cell Res. 213: 383-390.

42. Chen S., Smith D.F. 1998. Hop as an adaptor protein in the heat shock protein 70 (Hsp70) and Hsp90 chaperone machinery. J. Biol. Chem. 273: 35194-35200.

43. Chen X., Easton D., Oh H.J., Lee-Yoon D.S., Liu X., Subjeck J. 1996. The 170-kda glucose regulated protein is a large HSP70-, HSP110-like protein of the endoplasmic reticulum. FEBS Lett. 380: 68-72.

44. Delmas F., Trocheris V., Murat J-C. 1995. Expression of stress proteins in cultured HT29 human cell- line; a model for studying environmental aggression. Int. J. Biochem. Cell Biol. 27: 385-391.

45. Delogu G., Lo Bosco L., Marandola M., Famularo G., Lenti L., Ippoliti F., Signore L. 1997. Heat shock protein (HSP70) expression in septic patients. J. Crit. Care. 12: 188-192.

46. Demand J, Luders J, Hohfeld J. 1998. The carboxy-terminal domain of Hsc70 provides binding sites for a distinct set of chaperone cofactors. Mol Cell Biol. 18: 2023-2028.

47. Demidov O.N., Tyrenko V.V., Svistov A.S., Komarova Y.Y., Karpishenko A.I., Margulis B.A., Shevchenko Y.L. 1999. Heat shock proteins in myocardium and lymphocytes of cardiosurgery patients. Eur. J. Cardiothoraic Surgery, 16: 444-449.

48. Dillmann W.H. 1999. Heat shock proteins and protection against ischemic injury. Infect Dis. Obstet. Gynecol.,7: 55-57.

49. Dreher D, Vargas JR, Hochstrasser DF, Junod AF. 1995. Effects of oxidative stress and Ca 2+ agonists on molecular chaperones in human umbilical vein endothelial cells. Electrophoresis. 16:1205-1214.

50. Duina A.A., Kalton H.M., Gaber R.F. 1998. Requirement for Hsp90 and a CyP-40-type cyclophilin in negative regulation of the heat shock response. J. Biol. Chem. 273: 1897418978.

51. Dutcher S.A., Underwood B.D., Walker P.D., Dias F.G., Michael D.B. 1998. Patterns of heat-shock protein 70 biosynthesis following human traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 15: 411-420.

52. Dwyer D.S., Liu Y., Miao S., Bradley R.J. 1996. Neuronal differentiation in PC12 cells is accompanied by diminished inducibility of Hsp70 and Hsp60 in response to stress and ethanol. -Neurochem. Res., 21: 659-666.

53. Edington B.V., Whelan S.A., Hightower L.E. 1989. Inhibition of heat shock (stress) protein induction by deuterium oxide and glycerol: additional support for the abnormal protein hypothesis of induction. J. Cell. Physiol. 139: 219-228.

54. Elia G., Santoro M.G. 1994. Regulation of heat shock protein synthesis by quercetin in human erythroleukemia cells. Biochem. J. 300: 201-209.

55. Erdos G., Lee Y.J. 1994. Effect of staurosporine on the transcription of hsp70 heat shock gene in HT-29 cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 202: 476-483.

56. Feder M.E, Hofmann G.E. 1998. Evolutionary and ecological physiology of heat-shock proteins and the heat-shock response: a comprehensive bibliography. //http://www.annurev.org/sup/material.htm

57. Feige U, Polla BS. 1994. Hsp70 a multi-gene, multi-structure, multi-function family with potential clinical applications. Experientia. 50: 979-986.

58. Feige U., Morimoto R.I., Yahara I., Polla B.S. 1996. Stress-lnducible Cellular Responses, eds. Basel: Birkhauser.

59. Feinstein D.L., Galea E., Aquino D.A., Li G.C., Xu H., Reis D.J. 1996. Heat shock protein 70 suppresses astroglial-inducible nitric oxide synthase expression by decreasing NF-kB activation. J.Biol.Chem. 271: 17724-17732.

60. Ferris D.K., Harel-Bellan A., Morimoto R.I., Welch W.J., FarrarW.L. 1988. Mitogen and lymphokine stimulation of heat shock proteins in T lymphocytes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 3850-3854.

61. Fincato G., Polentarutti N., Sica A., Mantovani A., Colotta F. 1991. Expression of a heat-inducible gene of the hsp70 family in human myelomonocytic cells: regulation by bacterial products and cytokines. Blood. 77: 579-586.

62. Flaherty K.M., DeLuca-Flaherty C., McKay D.B. 1990. Three-dimensional structure of the ATP-ase fragment of a 70K heat-shock cognate protein. Nature. 346: 623-628.

63. Flajnik M.F., Canel C., Kramer J., Kasahara M. 1991. Which came first, MHC class I or class II? Immunogenetics. 33: 295-300.

64. Frydman J., Hohfeld J. 1997. Chaperones get in touch: the Hip-Hop connection. Trends Biochem. Sci. 22: 87-92.

65. Fujihara S.M., Nadler S.G. 1999. Intranuclear targeted delivery of functional NF-кВ by 70 kDa heat shock protein. EMBO J. 18: 411-418.

66. Gabai V.L., Meriin A.B., Mosser D.D., Caron A.W., Rits S., Shifrin V.I., Sherman M.Y. 1997. Hsp70 prevents activation of stress kinases. A novel pathway of cellular thermotolerance. J. Biol. Chem. 272: 18033-18037.

67. Goodman R, Blank M. 1998. Magnetic field stress induces expression of hsp70. Cell Stress Chap. 3: 79-88.

68. Guerriero V., Raynes D.A., Gutierrez J.A.1989. HSP70-related proteins in bovine skeletal muscle. J. Cell. Physiol., 140: 471-477.

69. Gunther E., Walter L. 1994. Genetic aspects of the hsp70 multigene family in vertebrates. Experientia. 50: 987-1001.

70. Gutierrez J.A., Guerriero V.Jr. 1995. Relative abundance of bovine Hsp70 mRNA and protein. Biochim. Biophys. 1260: 239-242.

71. Guzhova I.V., Margulis B.A., Kaminskaya E.V. 1992. Antibody against p58 surface antigen of RA-2 rat rhabdomyosarcoma cells inhibits their metastatic activity. Int. J. Cancer, 52, 892-895.

72. Guzhova I, Darieva Z, Fridlanskaya I, Rocha Melo A, Margulis B. 1996. Hsp70 is functionally and physically associated with actice NF-ПВ complex in human T-leukemia cells. Biochem. Soc. Trans., 24, 597S.

73. Guzhova I.V, Darieva Z.A, Rocha Melo A., Margulis B.A. 1997. Major stress protein 70 kD and subunits of NF-kB regulatory complex are associated in human T-lymphoma cells. Cell Stress and Chap. 2: 132-139.

74. Haas I.G. 1994. BiP (GRP78), an essential hsp70 resident protein in the endoplasmic reticulum. Experientia. 4: 1012-1020.

75. Hahn G.M., Shiu E.C., West В., Goldstein L, Li G.C. 1985. Mechanistic implications of the induction of thermotolerance in Chinese hamster cells by organic solvents. Cancer Res. 45: 4138-4143.

76. Han L., Lin H., Head M„ Jin M., Blank M., Goodman R. 1998. Application of magnetic field-induced heat shock protein 70 for presurgical cytoprotection. J. Cell. Biochem. 71: 577-583.

77. Hatayama Т., Takahashi H., Yamagashi N. 1997. Reduced induction of HSP70 in PC12 cells during neural differentiation. J. Biochem.122: 904-910.

78. Haynes D.A., Guerriero V. 1998. Inhibition of Hsp70 ATPase activity and protein renaturation by a novel hsp70-binding protein. J. Biol. Chem. 273: 32883-32888.

79. Heads R.J., Latchman D.S., Yellon D.M. 1994. Stable high level expression of a transfected human HSP70 gene protects a heart-derived muscle cell line against thermal stress. J. Mol. Cell. Cardiol. 26: 695-699.

80. Heyrovska N., Frydman J., Hohfeld J., Hartl F.U. 1998. Directionality of polypeptide transfer in the mitochondrial pathway of chaperone-mediated protein folding. Biol. Chem. 379: 301-309.

81. Hightower L.E., Guidon P.T. 1989. Selective release from cultured mammalian cells of heat-shock (stress) proteins that resemble glia-axon transfer proteins. J.Cell.Physiol.138: 257-266.

82. Hohfeld J. 1998. Regulation of the heat shock conjugate Hsc70 in the mammalian cell: the characterization of the ant-apoptotic protein BAG-1 provides novel insight. Biol. Chem. 379: 269-274.

83. Holden J.F., Baross J.A. 1993. Enhanced thermotolerance and temperature-induced changes in protein composition in the hyperthermophilic archaeon ES4. J. Bacteriol. 175: 2839-2843.

84. Horn S., Cohen R., Gertler A. 1994. Regulation of heat-shock protein (hsp70) gene expression by hGH and IL2 in rat Nb2 lymphoma cells. Mol. Cell. Endocrinol. 105: 139146.

85. Hosokawa N., Hirayoshi K., Nakai A., Hosokawa Y., Marui N., Yoshida M., Sakai Т., Nishio H., Aoike A., Kawai K., Nagata K. 1990. Flavonoids inhibit the expression of heat shock proteins. Cell Struct. Funct. 15: 393-401.

86. Houenou , Li L., Lei M., Kent C.R., Tytell M. 1996. Exogenous heat shock cognate protein Hsc70 prevents axotomy-induced death of spinal sensory neurons. Cell Stress and Chap. 1: 161-166.

87. Jaattela M. 1995.Over-expression of hsp70 confers tumorigenicity to mouse fibrosarcoma cells. Int. J. Cancer. 60: 689-693.

88. Jaattela M., Wissing D., Bauer p.A., Li G.C. 1992. Major heat shock protein hsp70 protects tumor cells from tymor necrosis factor cytotoxicity. EMBO J. 11: 3507-3512.

89. Jacquier-Sarlin MR, Jornot L, Polla BS. 1995. Differential expression and regulation of hsp70 and hsp90 by phorbol ester and heat shock. J. Biol. Chem.270:14094-14099.

90. Jiang R.F., Greener Т., Barouch W., Greene L., Eisenberg E. 1997. Interaction of auxilin with the molecular chaperone, Hsc70. J. Biol. Chem. 272: 6141-6145.

91. Jindal S. 1996. Heat shock proteins: applications in health and disease. TIBTECH, 14: 1720.

92. Johnston R.N., Kucey B.L. 1988. Competitive inhibition of hsp70 gene expression causes thermosensitivity. Science. 242: 1551-1554.

93. Kampinga H.H., Konings A.W., EversA.J., Brunsting J.F., Misfud N., Anderson R.L. 1997. Resistance to heat radiosensitization and protein damage in thermotolerant and thermoresistant cells. Int. J. Radiat. Biol. 71: 315-326.

94. Kantengwa S, Polla BS. 1991. Flavonoids but not protein kinase С inhibitors, prevent stress protein synthesis during erythrophagocytosis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 180: 308-314.

95. Karl seder J., Wissing D., Holzer G., Orel L., Sliutz G., Auer H., Jaattela M., Simon M.M. 1996. Hsp70 overexpression mediates the escape of a doxorubicin-induced G2 cell cycle arrest. Biochem. Biophys. Res. Commun. 220: 153-159.

96. Kato K., Hasegawa K., Goto S., Inaguma Y. 1994. Dissociation as a result of phosphorylation of an aggregated form of the small stress protein, hsp27. J. Biol. Chem. 269: 11274-11278.

97. Khan N.A., Sotelo J. 1989. Heat shock stress is deleterious to CNS cultured neurons microinjected with anti-HSP70 antibodies. Biol. Cell. 65: 199-202.

98. Khandjan EW, Turler H. 1983. Simian virus 40 and polyoma virus induce synthesis of heat shock proteins in permissive cells. Mol. Cell. Biol. 3: 1-8.

99. Kinev A., Margulis B. 1994. Hsp70 interaction with GAPDH from bovine muscle. Cell. Biol. Intern., 18, 318.

100. Marber M.S., Mestril R„ Chi S.H., Sayen M.R., Yellon D.M., Dillmann W.H. 1995. Overexpression of the rat inducible 70-kD heat stress protein in a transgenic mouse increases the resistance of the heart to ischemic injury. J. Clin. Invest. 95: 1446-1456.

101. Margulis B.A., Nacharov P.V., Tsvetkova O.I., Welsh M., Kinev A.V. 1991a. The characterization and use of different antibodies against the hsp70 major heat shock protein family for the development of an immunoassay. Electrophoresis 12: 670-673.

102. Margulis B.A., Sandler S., Eizirik D., Welsh N., Welsh M. 1991b. Liposomal delivery of purified heat shock protein hsp70 into rat pancreatic cells as protection against interleukin-1(3- impaired B-cell disfunction. Diabetes 40: 1418-1422.

103. Margulis B.A., Zhivotovsky B.D., Pospelova T.V., Smagina L.V. 1991c. Patterns of protein synthesis in various cells after extreme heat shock. Exp. Cell Res. 193: 219-222.

104. Margulis B.A., Welsh M. 1991a. Isolation of hsp70-binding proteins from bovine muscle. Biochem.Biophys.Res.Commun., 178, 1-7.

105. Margulis B.A., Welsh M. 1991b. Analysis of protein-binding to heat shock protein 70 in pancreatic islet cells exposed to elevated temperatures or interleukin-ip. J.Biol. Chem., 266, 9295-9298.

106. Martin R„ Schmid J. A., Hofer-Warbinek R. 1999. The NF-KB/Rel family of transcription factors in oncogenic transformation and apoptosis. Mutation Research, 437, 231-243.

107. Maruya M., Sameshima M., Nemoto Т., Yahara I. 1999. Monomer arrangement in HSP90 dimer as determined with N and C-terminal region specific antibodies. J. Mol. Biol. 285: 903-907.

108. Mathew A., Mathur S.K., Morimoto R.I. 1998. Heat shock response and protein degradation: regulation of HSF2 by the ubiquitin-proteasome pathway. Mol.Cell.Biol. 18: 5091-5098.

109. Mayer, R.J., Brown, I.R. 1994. Heat shock proteins in the nervous system, eds. Academic Press, London.

110. Mestril R., Giordano F.J., CondeA.G., Dillmann W.H. 1996. Adenovirus-mediated gene transfer of a heat shock protein 70 (hsp 70i) against simulated ischemia. J. Mol. Cell. Cardiol. 28: 2351-2358.

111. Michels A.A., Kanon В., Konings A.W., Ohtsuka K., BensaudeO., Kampinga H.H. 1997. Hsp70 and Hsp40 chaperone activities in the cytoplasm and the nucleus of mammalian cells. J. Biol. Chem. 272: 33283-33289.

112. Milarski KL, Welch WJ, Morimoto Rl 1989. Cell cycle-dependent association of HSP70 with specific cellular proteins. J. Cell Biol., 108: 413-423.

113. Miller E.K, Raese J.D, Morrison-Bogorad M. 1991. Expression of heat shock protein 70 and heat shock cognate messenger RNAs in rat cortex and cerebellum after heat shock or amphetamine treatment. J. Neurochem. 56(6): ав2060-2071.

114. Morimoto R.I., Tissieres A., Georgopoulos C. 1994. The biology of heat shock proteins and molecular chaperones. eds. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY.

115. Morimoto R.I., Kline M.P., Bimston D.N., Cotto J.J. 1997. The heat shock response: regulation and functions of heat shock proteins and molecular chaperones. Essays Biochem. 32: 17-29.

116. Mosser D.D., Caron A.W., Bourget L., Denis-Larose C., Massie B. 1997. Role of the human heat shock protein hsp70 in protection against stress-induced apoptosis. Mol. Cell. Biol. 17: 5317-5327.

117. Mosser D.D., Duchaine J., Massie B. 1993. The DNA-binding activity of the human heat shock transcription factor is regulated in vivo by hsp70. Mol. Cell. Biol.13: 5427-5438.

118. Multhoff G., Botzler C., Jennen L., Schmidt J., Ellwart J., Issels R. 1997. Heat shock protein 72 on tumor cells: a recognition structure for natural killer cells. J. Immunol. 158: 4341-4350.

119. Nagata H., Hansen W.J., Freeman В., Welch W.J. 1998. Mammalian cytosolic DnaJ homologgues affect the hsp70 chaperone-substrate reaction, but do not interact directly with nascent or newly synthesized proteins. Biochemistry 37: 6924-6938.

120. Nakai A., Kawazoe Y., Tanabe M., Nagata K., Morimoto R.I. 1995. The DNA-binding properties of two heat shock factors, HSF1 and HSF3, are induced in the avian erythroblast cell line HD6. Mol.Cell.Biol. 15(10): 5268-5278.

121. Nakai A., Tanabe M., Kawazoe Y., Inazawa J., Morimoto R.I., Nagata K. 1997. HSF4, a new member of the human heat shock factor family which lacks properties of transcriptional activator. Mol.Cell.Biol. 17:469-481.

122. Nakata N., Kato H., Kogure K. 1993. Inhibition of ischaemic tolerance in the gerbil hippocampus by quercetin and anti-heat shock protein-70 antibody. NeuroReport, 4: 695698.

123. Nollen E.A., Brunsting J.F., Roelofsen H., Weber L.A., Kampinga H.H. 1999. In vivo chaperone activity of heat shock protein 70 and thermotolerance. Mol. Cell Biol. 19: 20692079.

124. Obermann W.M., Sondermann H., Russo A.A., Pavletich N.P., Hartl F.U. 1998. In vivo function of Hsp90 is dependent on ATP binding and ATP hydrolysis. J.Cell Biol. 143: 901910.

125. Oh H.J., Chen X., Subjeck J.R. 1997. Hsp110 protects heat-denaturated and confers cellular thermoresistance. J. Biol. Chem. 272: 31636-31640.

126. Ohno A., Muller E., Fraek M.L., Rucker S., Beck F.-X., Thurau K. 1996. Ketoconazole inhibits organyc osmolyte efflux and induces heat shock proteins in rat renal medulla. Kidney Intern 50: S110-S118.

127. Olsen A.S., Triemer D.F., Sanders M.M. 1983. Dephosphorylation of S6 and expression of the heat shock response in Drosophila melanogaster. Mol. Cell Biol. 3: 2017-2027.

128. Pelham H.R.B. 1982. A regulatory upstream promoter element in the Drosophila hsp70 heat-shock gene. Cell. 30: 517-528.

129. Pelharn H.R.B. 1986. Speculations on the function of major heat shock and glucose-regulated proteins. Cell. 46:959-961.

130. Peng P., Menoret A., Srivastava P.K. 1997. Purification of immunogenic heat shock protein 70-peptide complexes by ADP-affinity chromatography. J. Immunol. Methods 204: 13-21.

131. Petronini P.G., Tramacere M., Mazzini A., Piedimonte G., Silvotti L., Borghetti A.F. 1987. Hyperosmolarity-induced stress proteins in chick embryo fibroblasts. Exp. Cell Res. 172: 450-462.

132. Plumier J.C., Krueger A.M., Currie R.W., Kontoyiannis D., Kollias G., Pagoulatos G.N. 1997. Transgenic mice expressing the human inducible Hsp70 have hippocampal neurons resistant to ischemic injury. Cell Stress Chap. 2: 162-167.

133. Pratt W.B., Toft D.O. 1997. Steroid receptor interactions with heat shock protein and immunophilin chaperones. Endocr. Rev. 18: 306-360.

134. Prodromou C., Roe S.M., O'Brien R., Ladbury J.E., Piper P.W., Pearl L.H. 1997. Identification and tructural characterization of the ATP/ADP-binding site in the Hsp90 molecular chaperone. Cell. 90: 65-75.

135. Riabowol K.T., Mizzen L.A., Welch W.J. 1988. Heat shock is lethal to fibroblasts microinjected with antibodies against hsp70. Science. 242: 433-436.

136. Ritossa F. 1962. A new puffing pattern induced by heat shock and DNP in Drosophila. Experientia. 18:571-573.

137. Ryan J.A., Hightower L.E. 1994. Evaluation of heavy-metal ion toxicity in fish cells using a combined stress protein and cytotoxicity assay. Environ.Toxicol. Chem. 13: 1231-1240.

138. Samali A., Cotter T.G. 1996. Heat shock proteins increase resistance to apoptosis. Exp. Cell. Res. 223: 163-170.

139. Sanders B.M., Martin L.S., Howe S.R., Nelson W.G., Hegre E.S., Phelps D.K. 1994. Tissue-specific differences in accumulation of stress proteins in Mytilus edulis exposed to a range of copper concentrations. Toxicol. Appl. Pharmacol. 125: 206-213.

140. Satyal S.H., Chen D., Fox S.G., Kramer J.M., Morimoto R.I. 1998. Negative regulation of the heat shock transcriptional response by HSBP1. Genes Develop. 12: 1962-1974.

141. Scheibel Т., Siegmund H.I., Jaenicke R., Ganz P., Lilie H., Buchner J. 1999. The charged region of Hsp90 modulates the function of the N-terminal domain. Proc. Natl. Acad.Sci. USA. 96: 1297-1302.

142. Schett G., Steiner C-W., Groger M., Winkler S., Graninger W., Smolen J., Xu Q., Steiner G. 1999. Activation of Fas inhibits heat-induced activation of HSF1 and up-regulation of hsp70. FASEB J. 13: 833-842.

143. Schlossman DM, Schmid SL, Braell WA, Rothman JE. 1984. An enzyme that removes clathrin coats: purification of an uncoating ATPase. J Cell Biol. 99(2): 723-733.

144. Sedger L., Ruby J. 1994. Heat shock response to Vaccinia virus infection. J. Virol. 68: 4685-4689.

145. Shi Y., Mosser D.D., Morimoto R.I. 1998. Molecular chaperones as HSF1-specific transcriptional repressors. Genes Develop. 12: 654-666.

146. Sirrenberg C., Bauer M.F., Guiard В., Neupert W., Brunner M. 1996. Import of carrier proteins into the mitochondrial inner membrane mediated by Tim22. Cytosolic factors in mitochondrial protein import. Nature. 384: 582-585.

147. Sorger P.K. 1991. Heat shock factor and the heat shock response. Cell. 65: 363-366.

148. Sprang G.K., Brown I.R. 1987. Selective induction of a heat shock gene in fibre tracts and cerebellar neurons of the rabbit brain detected by in situ hybridization. Mol. Brain Res., 3: 89-93.

149. Sriram M., Osipiuk J., Freeman В., Morimoto R., Jochimiak A. 1997. Human Hsp70 molecular chaperone binds two calcium ions within the ATPase domain. Structure. 5: 403414.

150. Srivastava P.K. 1994. Heat shock proteins in immune response to cancer: the Fourth Paradigm. Experientia. 50: 1054-1060.

151. Stephanou A., Isenberg D.A., Nakajima K., Latchman D.S. 1999. Signal transducer and activator of transcription-1 and heat shock factor-1 interact and activate the transcription of the Hsp-70 and Hsp-90u gene promoters. J Biol. Chem. 274: 1723-1728.

152. Stuart J.K., Myszka D.G., Joss L., Mitchell R.S., McDonald S.M., Xie Z., Takayama S., Reed J.C., Ely K.R. 1998. Characterization of interactions between the anti-apoptotic protein BAG-1 and Hsc70 molecular chaperones. J. Biol. Chem. 273: 22506-22514.

153. Suzuki K., Watanabe M. 1994. Modulation of cell growth and mutation induction by introduction of the expression vector of human hsp70 gene. Exp. Cell Res. 215: 75-81.

154. Suzuki K., Sawa Y., Kaneda Y., Ichikawa H., Shirakura R., Matsuda H. 1997. In vivo gene transfection with heat shock protein 70 enhances myocardial tolerance to ischemia-reperfusion injury in rat. J. Clin. Invest. 99:1645-1650.

155. Takayama S., Bimston D.N., Matsuzawa S., Freeman B.C., Aime-Sempe C., Xie Z., Morimoto R.I., Reed J.C. 1997. BAG-1 modulates the chaperone activity of Hsp70/Hsc70. EMBO J. 16: 4887-4896.

156. Takayama S., Xie Z., Reed J.C. 1999. An evolutionary conserved family of Hsp70/Hsc70 molecular chaperone regulators. J. Biol. Chem. 274: 781-786.

157. Takenaka I.M., Hightower L.E. 1992. Transforming growth factor-ip rapidly induces hsp70 and hsp90 molecular chaperones in cultured chicken embryo cells. J. Cell. Physiol.152: 568-577.

158. Tanabe M., Kawazoe Y., Takeda S., Morimoto R.I., Nagata K., Nakai A. 1998. Disruption of the HSF3 gene results in the severe reduction of heat shock gene expression and loss of thermotolerance. EMBO J. 17: 1750-1758.

159. Tissieres A., Mitchell H.K., Tracy U.M. 1974. Protein synthesis in salivary glands of

160. Drosophila melanogaster. J.Mol.Biol. 84: 389-398.

161. Terada K., Kanazawa M., Bukau В., Mori M. 1997. The human DnaJ homologue dj2 facilitates mitochondrial protein import and luciferase refolding. J. Cell Biol. 139: 10891095.

162. Ting I.-P., Tu C.-L., Chou C.-K. 1989. Insulin-induced expression of human heat-shock protein gene hsp70. J. Biol. Chem. 264: 3404-3408.

163. Tytell M., Greenberg S.G., Lasek J. 1986. Heat shock-like protein is transferred from glia to axon. Brain Res. 363: 161-164.

164. Udono H., Srivastava P.K. 1993. Heat shock protein 70-associated peptides elicit specific cancer immunity. J. Exp. Med. 178: 1391-1396.

165. Uney J.B., Staley K., Tyers P., Sofroniew M.V., Kew J.N. 1994.Transfection with hsp70i protects rat dorsal ganglia neurones and glia from heat stress. Gene Ther. 1: S65.

166. Van Dyk Т.К., Majarian W.R., Konstantinov K.B., Young R.M., Dhurjati P.S., LaRossa R.A. 1994. Rapid and sensitive pollutant detection by induction of heat shock gene-bioluminescence gene fusions. Appl. Environ. Microbiol. 60: 1414-1420.

167. Vayda ME, Yuan ML. 1994. The heat shock response of an Antarctic alga is evident at 5 degrees С . Plant Mol. Biol. 24: 229-233.

168. Veldhuizen Tsoerkan M.B., Holwerda D.A., de Bont A.M., Smaal A.C., Zandee D.I. 1991. A field study on stress indices in the sea mussel, Mytilus edulis: application of the "stress approach" in biomonitoring. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 21: 497-504.

169. Wadhwa R., Kaul., Mitsui Y. 1994. Cell mortality to immortalization: mortalin. Cell Struct. Funct. 19: 1-10.

170. Wearsh P.A., Voglino L., Nicchitta C.V. 1998. Structural transitions accompanying the activation of peptide binding to the endoplasmic reticulum Hsp90 chaperone GRP94. Biochemistry. 37: 5709-5719.

171. Wei Y.Q., Zhao X., Kariya Y., Teshigawara K., Uchida A. 1995. Inhibition of proliferation and induction of apoptosis by abrogation of heat-shock protein (HSP) 70 expression in tumor cells. Cancer Immunol. Immunother. 40: 73-78.

172. Welsh N., Margulis В., Bendtzen K., Sandler S. 1994. Liposomal delivery of antioxidant enzymes protects against hydrogen peroxide-, but not interleukin-1 D-induced inhibition of glucose metabolism in rat pancreatic islets. J.Endocrinol. 143, 151-156.

173. Westermann В., Gaume В., Herrmann J.M., Neupert W., Schwartz E. 1996. Role of the mitochondrial DnaJ homolog Mdjlp as a chaperone for mitochondrially synthesized and imported proteins. Mol. Cell. Biol. 16: 7063-7071.

174. Wu C. 1984. Activating protein factor binds in vitro to upstream control sequences in heat shock gene chromatin. Nature. 311: 81-84.

175. Wu B.J., Williams J.Т., Morimoto R.I. 1987. Detection of three protein binding sites in the serum-regulated promoter of the human gene encoding the 70 kDa heat shock, protein Proc. Natl.Acad.Sci. USA . 84: 2203-2207.

176. Wu C. 1995. Heat shock transcription factors: structure and regulation . Annu.Rev. Cell Dev. 11: 441-469.

177. Wu Т., Yuan Y., Wu Y., He H., Zhang G., Tanguay R.M. 1998. Presence of antibodies to heat stress proteins in workers exposed to benzene and in patients with benzene poisoning. Cell Stress Chap. 3: 161-167.

178. Yang Y., Turner R.S., Gaut J.R. 1998. The chaperone BiP/GRP78 binds to amyloid precursor protein and decreases Abeta40 and Abeta42 secretion. J. Biol. Chem. 273: 25552-25555.

179. Yost H.J., Lindquist S. 1986. RNA splicing is interrupted byVieat shock and is rescued by heat shock protein synthesis. Cell. 45: 185-193.

180. Yost H.J. Petersen R.B., Lindquist S. 1990. RNA metabolism: strategies for regulation inthe heat shock response. Trends Genet. 6: 223-227.

181. Young J.C., Schneider C., Hartl F.U. 1997. In vitro evidence that hsp90 contains two independent chaperone sites. FEBS Lett. 418: 139-143.138

182. Zeiner M., Gebauer M., Gehring U. 1997. Mammalian protein RAP46: interaction partner and modulator of 70 kDa heat shock proteins. EMBO J. 16: 5483-5490.

183. Zhang Y-H., Takahashi K., Jiang G-Z., Zhang X-M., Kawai M., Fukada M., Yokochi T. 1994. In vivo production of heat shock protein in mouse peritoneal macrophages by administration of polysaccharide. Infect. Immun. 62: 4140-4144.

184. Zhu W.M., Roma P., Pirillo A., Pellegatta F.,Catapano A.L. 1995. Oxidized LDL induce hsp70 expression in human smooth muscle cells. FEBS Lett. 372: P. 1-5.