Cos'è un dito di zinco?

Un dito di zinco è una piega proteica a forma di dita formata da aminoacidi specifici nel legame proteico con uno ione di zinco.Queste proteine spesso si legano al DNA e all'RNA perché la loro forma consente una stretta interazione del dominio con i nucleotidi del DNA e dell'RNA.Le loro proprietà di legame nucleotidico consentono loro di funzionare nella regolazione dell'espressione genica e nell'assemblaggio del virus.

Esistono diversi tipi di strutture per le dita di zinco, ma la versione più comune è costituita da un'elica alfa e un foglio beta, le due strutture secondarie più comuni nelle proteine, su entrambi i lati di almeno uno ione zinco.L'elica alfa e il foglio beta sono mantenuti in posizione dai residui di cistina e istidina, coordinando lo ione di zinco attraverso i loro atomi di azoto e zolfo.Il dito di zinco si lega al DNA e attraverso l'interazione di aminoacidi alla sua periferia con coppie di basi al centro della doppia elica del DNA.È un dominio proteico compatto e le sue dimensioni ridotte gli consentono di avere una stretta vicinanza con le coppie di base di DNA.

Queste proteine sono i fattori di trascrizione più comuni negli organismi viventi.Un fattore di trascrizione è una proteina che si lega al DNA e controlla il trasferimento di informazioni genetiche all'RNA.Il fatto che queste proteine per colpire il DNA le abbia rese candidate per una reingegneria intenzionale al fine di colpire le sequenze di interesse del DNA.

Ad esempio, una nuclease di dito di zinco (ZFN) è una proteina sintetica che ha un dominio di legame con il dito di zinco ingegnerizzato fuso con un'endonucleasi di restrizione o un enzima di scissione del DNA.Lo ZFN può essere utilizzato per tagliare il DNA in posizioni specifiche ed è uno strumento utile per promuovere la ricombinazione specifica del sito del DNA.Le dita di zinco ingegnerizzate possono anche essere utilizzate come fattori di trascrizione artificiale. I domini di dito di zinco si trovano in alcune proteine virali, tra cui la proteina neocapsid (NC) del virus dell'immunodeficienza umana (HIV-1).NC è un attraente bersaglio antivirale perché è importante per l'assemblaggio virale ed è altamente conservato.Gli inibitori che colpiscono specificamente le dita di zinco delle proteine virali e retrovirali potrebbero essere usati per prevenire la replicazione del virus.Ottenere composti antivirali di questa natura è un'area attiva della ricerca biomedica.

Queste proteine svolgono ruoli importanti nel metabolismo normale delle cellule.Per essere efficaci, i composti anti-retrovirale devono colpire specificamente le proteine del dito di zinco retrovirale.Queste proteine retrovirali hanno sequenze di aminoacidi distinte e differenze strutturali rispetto alle proteine del dito di zinco cellulare, quindi ottenere inibitori selettivi è un obiettivo realizzabile.