Co je to zinkový prst?
Zinkový prst je proteinový záhyb ve tvaru prstu, který je tvořen specifickými aminokyselinami ve vazbě proteinu na ion zinku. Tyto proteiny se často vážou na DNA a RNA, protože jejich tvar umožňuje blízkou interakci domény s nukleotidy DNA a RNA. Jejich vlastnosti vazebných nukleotidů jim umožňují fungovat při regulaci genové exprese a sestavení viru.
Existuje několik typů struktur zinkových prstů, ale nejběžnější verze se skládá z alfa helixu a beta listu, dvou nejběžnějších sekundárních struktur v proteinech, na obou stranách alespoň jednoho zinku. Alpha helix a beta list jsou drženy v poloze cystinovými a histidinovými zbytky, koordinují zinkový ion prostřednictvím jejich atomů dusíku a síry. Zinkový prst se váže na DNA a prostřednictvím interakce aminokyselin na periferii s páry bází ve středu dvojité šroubovice DNA. Je to kompaktní proteinová doména a její malá velikost jí umožňuje mít těsnou blízkost s DNA BASE PAirs.
Tyto proteiny jsou nejčastějšími transkripčními faktory v živých organismech. Transkripční faktor je protein, který se váže na DNA a řídí přenos genetických informací na RNA. Skutečnost, že tyto proteiny k cílové DNA z nich učinily kandidáty pro účelné re-inženýrství za účelem cílení na sekvence DNA.
Například nukleáza zinkového prstu (ZFN) je syntetický protein, který má inženýrskou doménu vazebné zinkové prsty fúzované s restrikční endonukleázou nebo enzymem pro úpravu DNA. ZFN lze použít ke snížení DNA na specifických místech a je užitečným nástrojem pro podporu rekombinace DNA specifické pro místo. Jako umělé transkripční faktory lze také použít zinkové prsty zinku.
domény zinkových prstů se nacházejí v některých virových proteinech, včetně proteinu neoCAPSID (NC) viru lidské imunodeficience-1 (HIV-1). NC je atraktivní antivirový tArget, protože je důležitý pro sestavení viru a je vysoce konzervovaný. Inhibitory, které se konkrétně zaměřují na zinkové prsty virových a retrovirových proteinů, lze použít k zabránění replikaci viru. Získání antivirových sloučenin této povahy je aktivní oblastí biomedicínského výzkumu.
Tyto proteiny hrají důležitou roli v normálním metabolismu buněk. Aby byli anti-retravirové sloučeniny účinné, musí se konkrétně zaměřit na proteiny retrovirových zinků. Tyto retrovirové proteiny mají odlišné aminokyselinové sekvence a strukturální rozdíly od proteinů buněčných zinkových prstů, takže získání selektivních inhibitorů je dosažitelným cílem.