Hva er en sinkfinger?

En sinkfinger er en fingerformet proteinfold som dannes av spesifikke aminosyrer i proteinet som binder seg til et sinkion. Disse proteinene binder seg ofte til DNA og RNA fordi deres form tillater tett interaksjon av domenet med nukleotidene til DNA og RNA. Deres nukleotidbindende egenskaper tillater dem å fungere i regulering av genuttrykk og i virussamling.

Det er flere typer sinkfingerstrukturer, men den vanligste versjonen består av en alfa-helix og et beta-ark, de to vanligste sekundære strukturer i proteiner, på hver side av minst ett sinkion. Alfaheliksen og beta-arket holdes på plass med cystin- og histidinrester, og koordinerer sinkionet via nitrogen- og svovelatomer. Sinkfingeren binder seg til DNA, og gjennom samspillet av aminosyrer i dets periferi med basepar i sentrum av DNA-dobbelt helix. Det er et kompakt proteindomene, og dets lille størrelse gjør det mulig å ha nærhet til DNA-basepar.

Disse proteinene er de vanligste transkripsjonsfaktorene i levende organismer. En transkripsjonsfaktor er et protein som binder seg til DNA og kontrollerer overføringen av genetisk informasjon til RNA. Det faktum at disse proteiner for å målrette DNA har gjort dem kandidater til målrettet re-engineering for å målrette DNA-sekvenser av interesse.

For eksempel er en Zink Finger Nuclease (ZFN) et syntetisk protein som har et konstruert sinkfingerbindingsdomene smeltet sammen til et restriksjonsendonuklease, eller DNA-spaltende enzym. ZFN kan brukes til å kutte DNA på spesifikke steder, og er et nyttig verktøy for å fremme stedsspesifikk rekombinasjon av DNA. Ingeniøriserte sinkfinger kan også brukes som kunstige transkripsjonsfaktorer.

Sinkfingerdomener finnes i noen virale proteiner, inkludert neocapsid (NC) protein fra Human Immunodeficiency-1 (HIV-1) virus. NC er et attraktivt antiviralt mål fordi det er viktig for viral sammenstilling og er sterkt bevart. Hemmere som spesifikt retter seg mot sinkfingrene til virale og retrovirale proteiner, kan brukes for å forhindre virusreplikasjon. Innhenting av antivirale forbindelser av denne art er et aktivt område av biomedisinsk forskning.

Disse proteinene spiller viktige roller i normal metabolisme av celler. For å være effektive, må antiretrovirale forbindelser spesifikt målrette retrovirale sinkfingerproteiner. Disse retrovirale proteiner har distinkte aminosyresekvenser og strukturelle forskjeller fra cellulære sinkfingerproteiner, så å oppnå selektive hemmere er et oppnåelig mål.