חלבון סוכך (שפרון, Chaperone) הוא חלבון שעוזר לחלבונים אחרים להתקפל למבנה המרחבי התקין. הוא מסייע בזמן ובסיומו של תהליך התרגום (תהליך יצירת החלבון) אך בדרך כלל אינו חלק מהמבנה הסופי של החלבון שאותו הוא מסייע לקפל. למרות תפקידו המזרז בקיפול, לא מקובל לקרוא לו אנזים. לעיתים קוראים לו גם חלבון לוויה או חלבון מלווה.
חלבוני סוכך התגלו לראשונה בזבובי פירות, שם התגלו כמונעי התאגדות של חלבונים אחרי עקת חום.
המושג "Chaperone" הגיע מהשוואה לאישה שמלווה בחורה צעירה לאירועים. בדומה לכך, חלבון הסוכך מוודא שחלקי החלבון יתחברו נכון ו״ימנעו״ קשרים לא רצויים.
חלבוני סוכך רבים הם חלבוני עקה, כלומר חלבונים שמייצורם עולה בתא במצבי לחץ כמו חום או חומציות גבוהה. מצב עקה מקשה על קיפול נכון וגורם להגברה בסיכון לאגרגציה, הצמדות שגויה של שרשראות חלבון. חלבוני הסוכך מגינים על חלבונים חדשים ומתקפלים, ומונעים עיוותים במצבי עקה.
יש חלבונים שתמיד זקוקים לסוככים כדי לא להתקפל מוקדם מדי; אלה פועלים בקרבת הריבוזומים (הריבוזום הוא מכונת הקריאה שבונה חלבונים) כדי לסייע לקיפול ראשוני. חלבוני סוכך נוספים פועלים באברונים שונים בתא ומסייעים להובלה דרך ממברנות, למשל ליצירת חלבון בתוך מיטוכונדריה או רשתית תוך-פלסמית. חלק מהסוככים גם משתתפים בתהליכי פירוק חלבונים שנוצרו צפופים מדי בהקשר של מחלות.
חלבונים סוככים מסווגים לעתים לפי גודלם. חלבונים סוככים קטנים במיוחד נקראים שפרונינים.
ארט הורביץ היה מהראשונים שהשתמשו במונח ובהגדרה המתאימה. אולריך הרטל הציג מחקרים חשובים על חלבוני סוכך בתנאים חיים (in vivo). סוזן לינקוויסט מצאה קשר בין פעילות לקויה של סוככים לבין מחלות של אגרגציה חלבונית.
חלבונים הם שרשרות של חומצות אמינו; סדר החומצות נקרא מבנה ראשוני. קטעים בשרשרת יוצרים צורות מקומיות, שנקראות מבנה שניוני (למשל סלילים או עלים). כל השרשרת מתקפלת לצורה תלת־ממדית פונקציונלית, שנקראת מבנה שלישוני. הקיפול נתמך בקשרים כמו קשרי מימן ובאינטראקציות הידרופוביות (משיכה של חלקים שומניים זה לזה).
חלבוני סוכך פועלים בשני סוגים עיקריים: מערכות שמספקות סביבת "מארח" שומנית לחלבון מקולקל, ואז בהשקעת אנרגיה מחליפות אותה בסביבה הידרופילית (מימית) כדי לדחוף את החלבון לקיפול נכון; ומערכות שמפרישות חלבון ומאפשרות לו לעבור דרך קרום ואז להתקפל שוב. במערכות גדולות יש לעתים מבנה רביעוני של כמה יחידות. דוגמה אופיינית היא מערכת בעלת צורה של סיר ומכסה: החלבון המקולקל נכנס ל"הסיר" ומכוסה על־ידי "המכסה". השינוי במצב הפנימי נעשה בעזרת אנרגיה ממשקל של ATP שמומר ל־ADP; שינוי זה משנה את האופי הפנימי, מה שמאפשר קיפול נכון.
חלק מהשפרונים הם עמידים מאוד בעקת חום ונשארים תקינים בטמפרטורות גבוהות מאוד.
הרבה חלבוני סוכך קיימים ברקמות שנחשפות לייצור מסיבי של חלבונים, מצב הדומה לעומס שנוצר בהדבקות נגיפית. נגיפים רבים מכילים בעצמם חלבוני סוכך או גנים המקודדים להם, וכך עוזרים ביצירת החלבונים הנגיפיים. חלק מהחלבונים הסוככים של תאים דומים במבנה לחלבונים נגיפיים, משום שחלקם מקודדים ליחידה קטנה שחוזרת על עצמה (כמו GroES, שהגן מקודד ל־1/7 מהחלבון הכולל). מצב זה מעיד על העברה אופקית של גנים (העברה בין אורגניזמים שאינה ירושה פשוטה).
השפרונינים עברו אבולוציה מהירה אך נמצאים בכל סוגי התאים. הממצא הזה מרמז שהם נוצרו מוקדם בשושלת החיים, לפני שהחיים התפצלו לממלכות כמו חיידקים, ארכאה ואאוקריוטים, אך חלקם השתנו מהר יחסית בין מינים.
חלבון סוכך הוא חלבון שעוזר לחלבונים אחרים להתקפל נכון. "להתקפל" אומר לקחת צורה תלת־ממדית נכונה כדי לעבוד.
גילו אותם בזבובי פירות אחרי שעברו חום. הם שמרו על חלבונים שלא התקלקלו.
קראו להם Chaperone כי הם כמו מלווה שנותנת עזרה לחלקים להתחבר נכון.
יש סוככים שעובדים כשחם או בתנאים קשים. אלה נקראים חלבוני עקה. יש סוככים שעוזרים לחלבונים כשמם יוצאים מהריבוזום (הריבוזום הוא המקום שבו בונים חלבונים). יש סוככים שעוזרים להעביר חלבונים דרך מחסומים בתוך התא. יש גם סוככים קטנים שנקראים שפרונינים.
חלבון הוא שרשרת של חומצות אמינו. סדר החומצות נקרא מבנה ראשוני. החלבון מקבל צורה על ידי קיפולים קטנים ואז קיפול גדול. חלקים שמנועים מים (שומניים) נמשכים זה לזה ומסייעים לקיפול. סוככים יוצרים סביבה בטוחה לשחזר את הקיפול. לפעמים הם עובדים כמו סיר עם מכסה: החלבון נכנס לסיר, המכסה נסגר, והכול מתאפס כדי שהחלבון יקבל צורה טובה. השינוי נעשה בעזרת אנרגיה (ATP).
נגיפים יכולים להביא גנים של סוככים לתאים. חלק מהסוככים דומים לחלבונים נגיפיים. השפרונינים קיימים בכל היצורים ולכן כנראה נוצרו מזמן מאד.
תגובות גולשים