Τι είναι ένα δάχτυλο ψευδαργύρου;

Ένα δάχτυλο ψευδαργύρου είναι μια πτυχή πρωτεΐνης σε σχήμα δακτύλου που σχηματίζεται από συγκεκριμένα αμινοξέα στη δέσμευση πρωτεΐνης σε ένα ιόν ψευδαργύρου.Αυτές οι πρωτεΐνες συχνά συνδέονται με το DNA και το RNA επειδή το σχήμα τους επιτρέπει στενή αλληλεπίδραση του τομέα με τα νουκλεοτίδια του DNA και του RNA.Οι ιδιότητες δέσμευσης νουκλεοτιδίων τους επιτρέπουν να λειτουργούν στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και στη συναρμολόγηση του ιού.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι δομών δακτύλων ψευδαργύρου, αλλά η πιο κοινή έκδοση αποτελείται από μια άλφα έλικα και ένα φύλλο βήτα, τις δύο πιο συνηθισμένες δευτερεύουσες δομές στις πρωτεΐνες, σε κάθε πλευρά τουλάχιστον ενός ιόντος ψευδαργύρου.Το άλφα έλικα και το φύλλο βήτα κρατούνται στη θέση τους από υπολείμματα κυστίνης και ιστιδίνης, συντονίζοντας το ιόν ψευδαργύρου μέσω ατόμων και θείου τους.Το δάχτυλο του ψευδαργύρου δεσμεύεται με το DNA και μέσω της αλληλεπίδρασης των αμινοξέων στην περιφέρεια του με ζεύγη βάσεων στο κέντρο της διπλής έλικας DNA.Πρόκειται για μια συμπαγή περιοχή πρωτεΐνης και το μικρό της μέγεθος επιτρέπει να έχει στενή εγγύτητα με ζεύγη βάσεων DNA.

Αυτές οι πρωτεΐνες είναι οι πιο συνηθισμένοι παράγοντες μεταγραφής στους ζωντανούς οργανισμούς.Ένας παράγοντας μεταγραφής είναι μια πρωτεΐνη που συνδέεται με το DNA και ελέγχει τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών σε RNA.Το γεγονός ότι αυτές οι πρωτεΐνες για να στοχεύσουν το DNA τους κατέστησαν υποψηφίους για σκόπιμη ανασυγκρότηση προκειμένου να στοχεύσουν τις αλληλουχίες DNA που ενδιαφέρουν.

Για παράδειγμα, μια νουκλεάση δακτύλου ψευδαργύρου (ZFN) είναι μια συνθετική πρωτεΐνη που έχει μια επεξεργασμένη περιοχή δέσμευσης δακτύλου ψευδαργύρου συντηγμένη σε ενδονουκλεάση περιορισμού ή ένζυμο διάσπασης DNA.Το ZFN μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του DNA σε συγκεκριμένες θέσεις και είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την προώθηση του ειδικού για τον ιστότοπο ανασυνδυασμού του DNA.Τα μηχανικά δάχτυλα ψευδαργύρου μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως τεχνητές παράγοντες μεταγραφής.Το NC είναι ένας ελκυστικός αντιικός στόχος, διότι είναι σημαντικό για τη συναρμολόγηση του ιού και είναι εξαιρετικά διατηρημένο.Οι αναστολείς που στοχεύουν ειδικά τα δάχτυλα ψευδαργύρου των ιικών και ρετροϊικών πρωτεϊνών θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη της αντιγραφής του ιού.Η απόκτηση αντιικών ενώσεων αυτής της φύσης είναι μια ενεργός περιοχή της βιοϊατρικής έρευνας.

Αυτές οι πρωτεΐνες παίζουν σημαντικούς ρόλους στον φυσιολογικό μεταβολισμό των κυττάρων.Για να είναι αποτελεσματική, οι αντι-ρετροϊκές ενώσεις πρέπει να στοχεύουν ειδικά πρωτεΐνες ρετροϊικού ψευδαργύρου.Αυτές οι ρετροϊικές πρωτεΐνες έχουν ξεχωριστές αλληλουχίες αμινοξέων και δομικές διαφορές από τις πρωτεΐνες δακτύλων κυτταρικού ψευδαργύρου, έτσι ώστε να αποκτήσουν επιλεκτικοί αναστολείς είναι ένας εφικτός στόχος.