熱休克蛋白（Hsp90）蛋白可在保護細胞免受壓力時發揮重要作用。不久前慕尼黑工業大學（TUM）的研究者揭示了Hsp90發揮作用的機制，現在研究者們又進一步發現了Hsp90的運動方式。研究論文發表在《PNAS》雜志上。

    Hsp90是一種細胞馬達分子：它參與運輸營養素、移動肌肉、物質化學法轉化及幫助其他蛋白折疊。Hsp90在人類、細菌及酵母細胞的許多基本生理過程中發揮極其重要的作用。例如，它可以幫助將多肽鏈折疊成具有非常精密空間結構的功能蛋白。尤其是當細胞受到高溫或有毒物質等壓力時，Hsp90可保護細胞免受損傷。

    Hsp90以二聚體形式存在，大體上可分為三個結構域：頂部的N端結構域，中間域及底部的C末端。Hsp90利用ATP水解的能量發揮其功能。在這個過程中，兩個單體朝相反方向移動幾個納米。慕尼黑工業大學物理學系的Thorsten Hugel教授和化學系的Johannes Buchner教授一直從事對Hsp90運動的研究。他們曾經第一次實時觀察到了剪刀樣的運動，最近他們意外發現并不僅是蛋白N端域一端發生剪刀樣移動而是蛋白的兩個末端同時發生搖擺運動。

    在Hsp90蛋白的C末端同樣發生了剪刀樣的開關運動。研究者們利用熒光共振轉移技術（FRET）進行了最新的研究。他們將兩種熒光分子連接到Hsp90蛋白精確的位置，利用它們作為分子尺：當一個熒光分子發亮的時候，另一個亮度也增強，并且兩個熒光分子相互靠攏。利用這種效應，研究者通過單分子熒光分析技術觀察到了Hsp90單體發生了納米級、雙向的剪刀樣運動。

    尤其有趣的是N端和C端的雙剪刀樣運動是接近于成對的。Hsp90二聚體兩端輪流打開和關閉，就像一個搖桿的樣子。“這表明二聚體非常的穩定。”Thorsten Hugel說。他們的研究小組對所發現的調控這種搖擺運動速度的機制同樣感到驚訝：ATP與N端結構域結合可以調控C末端的運動，研究者通過關閉二聚體ATP能量供應對此進行了驗證。研究小組因而發現Hsp90內部通訊達到幾乎10納米這么長的距離。

    Hsp90運動和通訊模式的發現不僅對于基礎研究，對于醫學研究也有著重大的意義。Hsp90目前已成為腫瘤治療的一個新藥物靶點。迄今最有希望的候選藥物可阻斷ATP與Hsp90蛋白N端結構域的結合。但是這些化合物存在著明顯的副反應。慕尼黑工業大學的研究者現在將研究重點放在了對Hsp90蛋白C末端的二聚作用的研究上。“我們將找到獨特的不引起副作用抗腫瘤藥物的停泊位點。”Hugel說。