HSP70 Binds to the Fast-twitch Skeletal Muscle Sarco(endo)plasmic Reticulum Ca2+-ATPase (SERCA1a) and Prevents Thermal Inactivation*
HSP70 Binds to the Fast-twitch Skeletal Muscle Sarco(endo)plasmic Reticulum Ca2+-ATPase (SERCA1a) and Prevents Thermal Inactivation*
复制标题
HSP70 与快肌骨骼肌肌（内）质网 Ca2 -ATP 酶 (SERCA1a) 结合并防止热失活*
DOI：
--
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发表时间：
2004
影响因子：
4.8
通讯作者：
H. Green
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
R. Tupling;A. Gramolini;T. Duhamel;H. Kondo;M. Asahi;S. C. Tsuchiya;M. Borrelli;J. Lepock;K. Otsu;M. Hori;D. Maclennan;H. Green
本研究检测了HSP 70是否可以结合并保护SERCA 1a（成人快缩骨骼肌中表达的SERCA亚型）免受热灭活。将从大鼠腓肠肌制备的肌浆网囊泡与纯化的HSP 70在37和41 °C下孵育30、60或120 min。在没有HSP 70的情况下，最大SERCA 1a活性（μmol/g蛋白/min）随着时间的推移而逐渐降低，与37 °C相比，41 °C下的降低幅度更大。HSP 70在37 °C下保护SERCA 1a活性的热失活，但在41 °C下不保护，并且仅在30和60 min时保护，但在120 min时不保护。HSP 70还在30和60 min时保护，但在120 min时不保护，以防止异硫氰酸荧光素结合能力的降低，异硫氰酸荧光素是一种与SERCA核苷酸结合结构域中的Lys 515结合的荧光探针，这种效应与温度无关。用编码兔SERCA 1a和人HSP-EYFP的cDNA共转染HEK-293细胞，并在40 ℃下处理1小时。免疫组化显示，在这些条件下，SERCA 1a与HSP 70几乎完全共定位。免疫共沉淀显示，在所有的热条件下，在体外和HEK-293细胞中的热休克蛋白70和SERCA 1a之间的物理相互作用。建模表明，荧光素异硫氰酸酯结合位点的完整SERCA 1a在E2的形式在于其紧密接近SERCA 1a和HSP 70之间的一个潜在的相互作用位点。这些结果表明，热休克蛋白70可以结合到SERCA 1a，并根据热应激的严重程度，保护SERCA 1a的功能，通过稳定的核苷酸结合结构域。
This study examined whether HSP70 could bind to and protect against thermal inactivation of SERCA1a, the SERCA isoform expressed in adult fast-twitch skeletal muscle. Sarcoplasmic reticulum vesicles prepared from rat gastrocnemius muscle were incubated with purified HSP70 at both 37 and 41 °C for either 30, 60, or 120 min. Maximal SERCA1a activity (μmol/g protein/min) in the absence of HSP70 was reduced progressively with time, with greater reductions occurring at 41 °C compared with 37 °C. HSP70 protected against thermal inactivation of SERCA1a activity at 37 °C but not at 41 °C and only at 30 and 60 min but not at 120 min. HSP70 also protected against reductions in binding capacity for fluorescein isothiocyanate, a fluorescent probe that binds to Lys515 in the nucleotide binding domain of SERCA, at 30 and 60 min but not at 120 min, an effect that was independent of temperature. HEK-293 cells were co-transfected with cDNAs encoding rabbit SERCA1a and human HSP-EYFP and subjected to 40 °C for 1 h. Immunohistochemistry revealed nearly complete co-localization of SERCA1a with HSP70 under these conditions. Co-immunoprecipitation showed physical interaction between HSP70 and SERCA1a under all thermal conditions both in vitro and in HEK-293 cells. Modeling showed that the fluorescein isothiocyanate-binding site of intact SERCA1a in the E2 form lies in its close proximity to a potential interaction site between SERCA1a and HSP70. These results indicate that HSP70 can bind to SERCA1a and, depending on the severity of heat stress, protect SERCA1a function by stabilizing the nucleotide binding domain.
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