熱ショックタンパク質90kDAの外因性発現は細胞周期を遅らせ、熱ショック反応を損ないます

90 kDa熱ショックタンパク質Hsp90は、原核生物および真核生物の細胞恒常性で機能する豊富な分子シャペロンです。HSP90は、さまざまなシグナル伝達経路の変調を介して細胞の成長を調節する上で重要かつ不可欠な役割を果たしていることはよく知られていますが、細胞周期制御におけるその役割はそれほどよく知られていません。生理学的条件下での細胞周期および細胞成長におけるHSP90の特定の機能を研究するために、ヒトHSP90（野生型または変異した型）発現ベクターをNIH-3T3細胞に移しました。HSP90（野生型）の外因性発現は、G1/S遷移の遅延により細胞の成長の減少を引き起こすことがわかりました。細胞増殖の阻害は、サイクリンD3とサイクリンのmRNAおよびタンパク質の発現の減少によって引き起こされました。一方、3種類の変異HSP90を持つ安定したトランスフェクト剤は得られませんでした。予想外に、外因性HSP90発現は、熱ショック転写因子1（HSF1）の活性化とHSF1の核への輸送の両方を阻害することにより、熱ショック反応を損なった。HSF1機能は、モノマーとして存在するHSF1と外因性HSP90との直接的な関連によって破壊されました。これらの結果は、細胞周期制御および非形質転換細胞のストレス反応におけるHSP90の重要な役割を明らかにしています。

The 90-kDa heat shock protein, HSP90, is an abundant molecular chaperone which functions in cellular homeostasis in prokaryotes and eukaryotes. It is well known that HSP90 plays a critical and indispensable role in regulating cell growth through modulations of various signal transduction pathways, but its roles in cell cycle control are not so well known. We transferred human HSP90 (wild-type or mutated types) expression vectors into NIH-3T3 cells in order to study certain functions of HSP90 in the cell cycle and cell growth under physiological conditions. We found that the exogenous expression of HSP90 (wild-type) induced a decrease in cell growth via retardation of the G1/S transition. The inhibition of cell growth was caused by reduced expressions of cyclin D3 and cyclin A mRNA and protein. On the other hand, no stable transfectants with the three types of mutated HSP90 were obtained. Unexpectedly, exogenous HSP90 expression impaired the heat shock response by inhibiting both heat shock transcription factor 1(HSF1) activation and transportation of HSF1 into the nucleus. The HSF1 function was disrupted by the direct association between HSF1 and exogenous HSP90, which was present as a monomer. These results reveal important roles of HSP90 in cell cycle control and in the stress response of nontransformed cells.