这些“关键”蛋白质帮我们抵御致命突变,还可能催生新药

作者: aeks | 发布时间: 2026-06-19 06:02 | 更新时间: 2026-06-19 06:02

学科分类: 基础医学 生物医学工程 药学

我们的基因组中充斥着可能损害健康甚至致命的突变,但绝大多数人一生都不会因此发病。这主要归功于一类名为热休克蛋白(尤其是HSP90)的‘缓冲蛋白’——它们能帮助因突变而结构不稳的蛋白质正确折叠,从而隐藏突变的有害效应。这种缓冲作用解释了为何同一种致病基因变异在某些人身上引发严重疾病(如乳腺癌、范可尼贫血),而在另一些人身上却几乎无影响;也说明了为何癌细胞或病原体能借助缓冲机制耐受突变、逃逸药物,并在种群中积累遗传多样性,为环境变化下的快速适应进化提供‘隐藏变异库’。早在1950年代,康拉德·瓦丁顿通过高温处理果蝇蛹发现:原本被隐藏的异常性状(如畸形翅膀)可在压力下显现并遗传固定,暗示基因组中存在大量‘沉默变异’。1998年,林奎斯特等科学家证实HSP90正是这一现象的关键‘开关’——当其功能被削弱时,大量潜伏突变同时表达,导致发育缺陷。HSP90作为分子伴侣,占人体细胞总蛋白约1%,负责协助上百种关键‘客户蛋白’(如激素受体、转录因子、DNA修复蛋白FANCA和BRCA1)正确折叠。它不仅抗热应激,更在日常状态下持续‘兜底’,抵消突变对蛋白功能的干扰。但缓冲能力有限:高热、紫外线、烟酒等压力会耗尽HSP90储备,使原本被掩盖的突变暴露,反而可能催生适应性新性状。近年研究还发现其他缓冲基因(如染色质调控基因),但‘缓冲基因’尚无明确定义——因几乎所有基因都存在相互作用。在疾病层面,HSP90活性降低可能提高个体对新发或既有突变的敏感性;发热(39–40℃)即可削弱其对FANCA突变的保护,加剧DNA损伤。类似地,HSP90也能稳定突变型BRCA1蛋白,延缓携带者早发乳腺癌的风险;其保护效果与HSP70/HSP90结合强度相关。这意味着:单一基因检测无法准确预测疾病风险,环境压力、其他基因互作及蛋白缓冲状态都会显著影响突变的实际危害程度(即‘外显率’)。当前,靶向缓冲蛋白的药物已在研发中,HSP90研究正从理论走向临床应用。

DOI: 10.1038/d41586-026-01883-0

标签: HSP90 分子伴侣 外显率 遗传缓冲