Hvad er en zinkfinger?
En zinkfinger er en fingerformet proteinfoldning, der dannes af specifikke aminosyrer i proteinet, der binder til en zinkion. Disse proteiner binder ofte til DNA og RNA, fordi deres form tillader tæt interaktion af domænet med nucleotiderne af DNA og RNA. Deres nukleotidbindingsegenskaber tillader dem at fungere i regulering af genekspression og i virussamling.
Der er flere typer zinkfingerstrukturer, men den mest almindelige version består af en alfa-helix og et beta-ark, de to mest almindelige sekundære strukturer i proteiner, på hver side af mindst en zinkion. Alfa-helix og beta-ark holdes på plads af cystin- og histidinrester, der koordinerer zinkionen via deres nitrogen- og svovlatomer. Zinkfingeren binder til DNA og gennem interaktion af aminosyrer i dets periferi med basepar i centrum af DNA-dobbelt helix. Det er et kompakt proteindomæne, og dets lille størrelse tillader det at være tæt på DNA-basepar.
Disse proteiner er de mest almindelige transkriptionsfaktorer i levende organismer. En transkriptionsfaktor er et protein, der binder til DNA og kontrollerer overførslen af genetisk information til RNA. Det faktum, at disse proteiner til at målrette DNA har gjort dem til kandidater til målrettet re-engineering for at målrette DNA-sekvenser af interesse.
For eksempel er en zinkfingernuklease (ZFN) et syntetisk protein, der har et konstrueret zinkfingerbindingsdomæne fusioneret til en restriktionsendonuklease eller DNA-spaltende enzym. ZFN kan bruges til at skære DNA på specifikke steder og er et nyttigt værktøj til at fremme stedspecifik rekombination af DNA. Konstruerede zinkfingre kan også bruges som kunstige transkriptionsfaktorer.
Zinkfingerdomæner findes i nogle virale proteiner, herunder neocapsid (NC) protein fra Human Immunodeficiency-1 (HIV-1) virus. NC er et attraktivt antiviralt mål, fordi det er vigtigt for viral samling og er meget konserveret. Inhibitorer, der specifikt er målrettet mod zinkfingrene for virale og retrovirale proteiner, kunne bruges til at forhindre virusreplikation. At få antivirale forbindelser af denne art er et aktivt område inden for biomedicinsk forskning.
Disse proteiner spiller vigtige roller i den normale metabolisme af celler. For at være effektive skal antiretrovirale forbindelser specifikt målrette retrovirale zinkfingerproteiner. Disse retrovirale proteiner har forskellige aminosyresekvenser og strukturelle forskelle fra cellulære zinkfingerproteiner, så at opnå selektive inhibitorer er et opnåeligt mål.