Bioquímica · Tema
Chaperonas moleculares y proteínas de choque térmico !
Las chaperonas son proteínas ayudantes que evitan que las proteínas nuevas o dañadas se agrupen y las ayudan a plegarse. El calor y el estrés las activan.
Actualizado 2026-11-01
Datos clave
- Las chaperonas se unen a zonas hidrofóbicas expuestas de las proteínas desplegadas y evitan la agregación; no llevan la información del plegamiento (la secuencia decide la forma).
- Familia Hsp70 (Hsc70/HSPA8 citosólica, BiP/GRP78 en el RE): se une a las cadenas al salir del ribosoma; ciclos de unión e hidrólisis de ATP las atrapan y las sueltan.
- Las chaperoninas (Hsp60/Hsp10 en la mitocondria, TRiC/CCT en el citosol) son cámaras en forma de barril donde la proteína se pliega aislada, con gasto de ATP.
- La Hsp90 estabiliza y activa proteínas cliente como los receptores de esteroides y muchas cinasas; los inhibidores de Hsp90 se estudian en cáncer.
- El calor y otros estreses activan HSF1, que aumenta la producción de chaperonas (respuesta de choque térmico); en el RE, las proteínas mal plegadas activan la respuesta a proteínas mal plegadas (UPR).
En detalle
- 1. La Hsp70 con ATP se une débilmente; la hidrólisis del ATP (ayudada por la Hsp40) hace que sujete el sustrato; el cambio de ADP por ATP lo suelta para que intente plegarse otra vez.
- 2. En el modelo GroEL/GroES (Hsp60/Hsp10 bacterianas), el sustrato entra al anillo, una tapa lo cierra y la proteína se pliega en una cavidad protegida durante unos segundos.
- 3. En el RE ayudan al plegamiento BiP, la calnexina y la calreticulina, y la proteína disulfuro isomerasa; las proteínas que siguen fallando vuelven al citosol, se ubiquitinan y se destruyen (ERAD).
- 4. Los receptores de esteroides sin hormona están unidos a la Hsp90 en el citosol; la unión de la hormona libera la Hsp90 y deja pasar el receptor al núcleo.
- 5. Las chaperonas también ayudan a cruzar membranas (importación mitocondrial), a ensamblar complejos y a replegar proteínas tras un estrés.
- 6. Cuando se supera la capacidad de chaperonas y proteasoma, las proteínas se agregan: amiloide, cuerpos de Lewy, placas de prion.
- También llamado
- Proteínas de choque térmico (HSP), Chaperoninas, Respuesta a proteínas mal plegadas
Correlación clínica
- Las enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson, Huntington, enfermedad priónica) tienen agregados que escapan al control de las chaperonas.
- La α1-antitripsina Z se pliega mal y se polimeriza en el RE del hepatocito: causa enfermedad hepática y falta de la proteína en la sangre.
- Algunos fármacos actúan como «chaperonas farmacológicas»: estabilizan una proteína mutante para que se pliegue y llegue a su destino (se usan en algunas enfermedades lisosomales).
Enfermedades relacionadas
- Amiloidosis
- Deficiencia de α1-antitripsina
- Enfermedades por priones (Creutzfeldt–Jakob)
- Enfermedad de Alzheimer
- Enfermedad de Parkinson
Relacionadas
- Estructura y plegamiento de las proteínas
- Sistema ubiquitina–proteasoma
- Direccionamiento de proteínas y secuencias señal
- Glucoproteínas y glicosilación de proteínas (N- y O-)
- Proteína priónica (PrP)
- α1-antitripsina
- Transtiretina (prealbúmina)
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Las chaperonas determinan la forma final de una proteína?
No: la secuencia de aminoácidos determina el plegamiento; las chaperonas evitan la agregación y dan a la proteína la oportunidad de plegarse bien.
¿Qué fuente de energía impulsa los ciclos de Hsp70 y de las chaperoninas?
La unión y la hidrólisis de ATP.
¿Qué chaperona mantiene inactivos a los receptores de esteroides en el citosol?
La Hsp90; la unión de la hormona la libera y el receptor puede entrar al núcleo.
¿Qué factor de transcripción impulsa la respuesta de choque térmico?
HSF1 (factor de choque térmico 1), que aumenta la producción de chaperonas.
¿Qué pasa con las proteínas que no logran plegarse en el RE?
Se retrotranslocan al citosol, se ubiquitinan y el proteasoma las degrada (degradación asociada al RE).
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: PDB-101: Molecule of the Month: Chaperones (RCSB Protein Data Bank (PDB-101), 2026); PDB-101: Molecule of the Month: Hsp90 (RCSB Protein Data Bank (PDB-101), 2026); HSP90AA1: Heat shock protein HSP 90-alpha (human) (UniProt, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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