重组人Hsp47蛋白:研究指南与应用
重组人Hsp47蛋白:研究指南与应用
Recombinant Human Hsp47 Protein是一种胶原蛋白特异性的内质网驻留分子伴侣,对胶原蛋白的正确生物合成、折叠及质量控制至关重要,是纤维化、结缔组织疾病及蛋白质折叠研究的关键工具。
- 产品名称
- 重组人Hsp47蛋白
- 货号
- rp365928
- 基因名称
- SERPINH1(又称HSP47、CBP2、gp46)
- 蛋白质家族
- 丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)超家族;胶原特异性分子伴侣
- 亚细胞定位
- 内质网(ER)腔
- 主要功能
- 协助胶原蛋白三螺旋折叠及生物合成过程中的质量控制
- 研究意义
- 与纤维化、成骨不全症及多种胶原相关疾病密切相关
蛋白质背景与生物学功能
热休克蛋白47(Hsp47)由SERPINH1基因编码,是一种驻留于内质网(ER)腔的胶原蛋白特异性分子伴侣。与广谱作用的经典热休克蛋白不同,Hsp47与前胶原蛋白具有高度选择性的相互作用,能与已折叠的三螺旋区域结合,防止胶原蛋白在生物合成和胞内转运过程中发生过早聚集。
Hsp47在结构分类上属于丝氨酸蛋白酶抑制剂(serpin)超家族,但其本身不具有蛋白酶抑制活性,而是专一性地发挥分子伴侣功能。当前胶原蛋白从内质网转运至高尔基体时,较低的pH环境会触发Hsp47与底物前胶原蛋白的解离,从而允许进一步加工和分泌。
小鼠基因敲除研究表明,Hsp47缺失会导致胚胎致死,充分证明其在胶原蛋白生物合成和有机体发育中的不可或缺性。人类SERPINH1基因突变与隐性遗传型成骨不全症(脆骨病)相关,进一步凸显了该蛋白的重要生理意义。
研究应用
重组人Hsp47蛋白(rp365928)是一种多功能试剂,适用于胶原蛋白生物学、纤维化、蛋白质折叠及结构生物化学等领域的多种实验应用。主要应用包括:
- 体外结合与相互作用研究:重组Hsp47可用于pull-down实验、表面等离子体共振(SPR)及等温滴定量热法(ITC),以表征其与前胶原蛋白肽段或三螺旋胶原模拟物的相互作用。
- 纤维化研究:由于Hsp47在纤维化组织(肝脏、肺、肾脏)中显著上调,该重组蛋白可作为纤维化模型研究及靶向胶原伴侣通路的药物筛选实验中的阳性对照、免疫原或功能性试剂。
- 生化分析:可作为ELISA、Western blotting及免疫共沉淀实验中需要经验证Hsp47蛋白的标准品或对照品。
- 结构研究:适用于结构生物学研究,包括分子伴侣-底物复合物的晶体学及冷冻电子显微镜(cryo-EM)研究。
- 无细胞体系:可整合到重建的无细胞胶原折叠体系中,用于解析Hsp47对前胶原蛋白质量控制的机制贡献。
从事胶原相关疾病机制研究、转化研究及药物发现的学术界、制药及生物技术领域研究人员,均可从该重组蛋白中获益。
储存、操作与复溶指南
为保持重组人Hsp47蛋白的生物活性和结构完整性,强烈建议遵循以下储存与操作指南:
- 储存温度:按产品说明书规定,将冻干或液体蛋白制品储存于−20 °C或−80 °C。避免反复冻融,以防蛋白质聚集和活性丧失。
- 分装:首次解冻后,将蛋白质分装为单次用量,以最大限度减少冻融损伤。分装管应清晰标注日期和浓度。
- 复溶:若以冻干形式提供,请使用无菌超纯水或推荐缓冲液(缓冲液成分及推荐浓度请参阅具体产品说明书)进行复溶。轻轻旋转使冻干粉完全溶解,切勿剧烈涡旋。
- 操作条件:实验操作过程中将蛋白质置于冰上,避免长时间暴露于室温。使用低蛋白结合管和移液器吸头,以减少吸附损失。
- 载体蛋白:对于高稀释工作浓度的溶液,建议添加载体蛋白(如0.1–0.5% BSA)以稳定蛋白质并防止非特异性吸附。
- 无菌过滤:若用于细胞实验,请在无菌条件下通过0.2 µm滤膜过滤除菌。
每批次产品均附有产品专属的质检报告(CoA)和说明书,请务必参阅以获取准确的储存条件、浓度、纯度及活性数据。
Hsp47在纤维化与疾病中的作用
Hsp47已成为纤维化疾病中具有临床相关性的生物标志物和治疗靶点。其表达与胶原蛋白生成密切相关;在纤维化状态下,活化的成纤维细胞和肌成纤维细胞中胶原蛋白和Hsp47均显著上调。
肝纤维化与肝硬化:肝纤维化进展过程中,肝星状细胞中Hsp47表达升高。利用siRNA负载递送系统沉默Hsp47的实验研究在临床前动物模型中显示出减少纤维化胶原沉积的潜力,使Hsp47成为肝纤维化的潜在治疗靶点。
肺纤维化:在特发性肺纤维化(IPF)中,Hsp47在肺成纤维细胞中表达上调,促进细胞外基质(ECM)过度积聚。利用重组Hsp47的研究有助于阐明驱动ECM重塑的机制通路。
肾纤维化:Hsp47的类似上调在肾小管和间质纤维化模型中均有记录,提示其在不同器官系统中具有保守的病理作用。
成骨不全症(OI):SERPINH1功能缺失突变导致一种罕见的隐性遗传OI,表现为严重骨骼畸形,进一步证明Hsp47在骨组织胶原质量控制中具有不可替代的作用。
重组人Hsp47蛋白(rp365928)是研究上述疾病机制及开发靶向Hsp47-胶原轴治疗干预策略的必备试剂。
常见问题
Hsp47在细胞中的主要功能是什么?
Hsp47是一种驻留于内质网的胶原蛋白特异性分子伴侣,能选择性地与前胶原蛋白三螺旋结构结合,促进正确折叠,防止过早聚集,并在前胶原蛋白转运至高尔基体进行进一步加工和分泌之前确保质量控制。
为什么Hsp47被认为是纤维化研究中的重要靶点?
Hsp47的表达与胶原蛋白合成密切相关,二者在肝、肺、肾纤维化疾病中均显著上调。在临床前模型中沉默Hsp47可减少病理性胶原沉积,使其成为抗纤维化治疗开发的重要靶点。重组人Hsp47蛋白(rp365928)可支持该领域的机制研究和药物筛选。
重组人Hsp47蛋白应如何储存以保持活性?
蛋白质应按产品说明书指示储存于−20 °C或−80 °C。为保持活性,首次解冻后应分装为单次用量,避免反复冻融。请务必参阅每批次的质检报告(CoA)以获取该批次专属的储存和复溶说明。
Hsp47是否具有丝氨酸蛋白酶抑制活性?
尽管Hsp47(由SERPINH1编码)在结构上属于serpin超家族,但其本身不具有丝氨酸蛋白酶抑制功能,而是专一性地作为胶原蛋白特异性分子伴侣发挥作用。该serpin分类基于结构同源性,而非功能活性。
重组人Hsp47蛋白可用于哪些实验技术?
重组人Hsp47蛋白(rp365928)适用于多种实验技术,包括ELISA、Western blotting、免疫共沉淀、pull-down实验、表面等离子体共振(SPR)、等温滴定量热法(ITC)、无细胞胶原折叠实验,以及X射线晶体学和冷冻电子显微镜等结构生物学研究。
参考文献
- Nagata K. Hsp47: a collagen-specific molecular chaperone. Trends Biochem Sci. 1996;21(1):22-26.
- Widmer C, et al. Molecular basis for the action of the collagen-specific chaperone Hsp47/SERPINH1 and its structure-specific client recognition. Proc Natl Acad Sci USA. 2012;109(33):13243-13247.
- Nagai N, et al. Embryonic lethality of molecular chaperone hsp47 knockout mice is associated with defects in collagen biosynthesis. J Cell Biol. 2000;150(6):1499-1506.
- Sato Y, et al. Resolution of liver cirrhosis using vitamin A-coupled liposomes to deliver siRNA against a collagen-specific chaperone. Nat Biotechnol. 2008;26(4):431-442.
- Christiansen HE, et al. Homozygosity for a missense mutation in SERPINH1, which encodes the collagen chaperone protein HSP47, results in severe recessive osteogenesis imperfecta. Am J Hum Genet. 2010;86(3):389-398.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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