Molekulární chaperony (heat-shock proteiny, Hsps) jsou proteiny, které udržují intracelulární homeostázu skládáním a stabilizací konformace jiných proteinů. Díky schopnosti chránit proteom před špatně složenými a agregovanými proteiny jsou chaperony nezbytné pro přežití buněk vystavených stresu. Kromě základní funkce v udržování buněčné homeostázy a ochraně před vnějšími stresovými faktory hrají některé molekulární chaperony důležitou roli i při transformaci nádorové buňky. Zvýšená hladina chaperonů byla detekována u mnoha solidních nádorů a hematopoetických malignit. Nárůst aktivity chaperonů v nádorových buňkách odráží jejich schopnost kompenzovat stresové podmínky způsobené hypoxií, zvýšenou proteosyntézou a přítomností mutantních a potenciálně nestabilních proteinů. Chaperony navíc umožňují nádorovým buňkám tolerovat genetické změny stabilizováním terciární struktury mutantních proteinů – typicky onkoproteinů –, které by jinak byly pro buňku letální. Z tohoto pohledu chaperony zprostředkovávají fenotypové vyjádření onkogeních mutací a přispívají k získání všech základních znaků nádorové buňky. Kvůli jejich nezbytné funkci v nádorech ovlivňující současně několik esenciálních onkogenních drah se chaperony staly atraktivním cílem nádorové terapie. Klíčova slova: molekulární chaperony – ko-chaperony – Hsp90 – nádorové onemocnění

Molecular chaperones (heat-shock proteins, Hsps) are proteins that maintain intracellular homeostasis through folding and stabilisation of the conformation of other proteins. Molecular chaperones are critical for survival of cells that undergo cellular stress due to their ability to guard the proteome against misfolded proteins and aggregation. In addition to their canonical role in basic cellular homeostasis and protection against external stress, several molecular chape­rones play a fundamental role in malignant cell transformation. The level of molecular chaperones is increased in many solid tumours and haematological malignancies. The increased activity of Hsps in cancer cells reflects the ability of chaperones to compensate for stress caused by hypoxia, increased protein turnover and the presence of numerous mutated and potentially unstable proteins. In addition, chaperones allow tumour cells to tolerate genetic alterations by stabilising tertiary structure of mutated unstable proteins – typically oncoproteins that would otherwise be lethal. From this perspective, chaperones mediate the phenotypic expression of oncogenic mutations and contribute to all the hallmarks of cancer cells. Due to their indispensable roles for cancer cells, chaperones became an attractive group of targets for novel cancer therapies affecting several essential oncogenic pathways simultaneously.

Regional Centre for Applied Molecular Oncology Masaryk Memorial Cancer Institute Brno

Role molekulárních chaperonů a ko-chaperonů v biologii nádorů