열충격 반응(heat shock response)은 열, 화학적 독성 물질, UV 방사선, 산화제와 같은 다양한 스트레스 요인의 유해한 영향으로부터 세포 또는 생명체를 보호하는 진화적으로 보존된 기전이다. 열충격 반응은 HSP100, HSP90, HSP70, HSP60 및 소형 HSPs(small HSPs)를 포함하여 열충격 유전자/단백질(heat shock genes/proteins) 또는 분자 샤페론(molecular chaperones)으로 알려진 특정 유전자와 단백질 세트의 발현을 유도한다. 열충격 단백질(HSPs)은 내열성(thermotolerance)에서 결정적인 역할을 하며, 스트레스 요인에 의한 유해한 손상으로부터 세포를 보호하는 데 도움을 준다. HSPs는 단백질 접힘(protein folding), 잘못 접힌 단백질의 제거, 아폽토시스(apoptosis), 세포 신호전달(cell signaling) 조절과 같은 필수적인 세포 기능에 관여한다. 다양한 환경적 손상에 대한 스트레스 반응은 원핵생물(prokaryotes)부터 고등 생명체에 이르기까지 광범위하게 연구되어 왔다. 여러 환경 스트레스 요인에 대한 생명체의 반응은 스트레스 자극의 강도와 역치(threshold)에 의존하며, 이는 생명체와 세포 맥락에 따라 달라진다. 열충격 단백질에 관한 연구는 주로 HSP70, HSP90, HSP60, 소형 HSPs 및 유비퀴틴(ubiquitin)에 초점을 두었으며, 이들과 인간 생물학에서의 응용을 다루어 왔다. 본 종설에서는 열충격 반응의 포괄적인 기전을 부각하고, 스트레스 관리에서 열충격 단백질의 기능뿐 아니라 다양한 질환에서 치료제 및 진단 마커로서의 잠재력도 탐색한다.

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