Co to jest palec cynkowy?

Palec cynkowy jest fałdem białka w kształcie palca, który powstaje przez specyficzne aminokwasy w wiązaniu białka z jonem cynku. Białka te często wiążą się z DNA i RNA, ponieważ ich kształt pozwala na ścisłą interakcję domeny z nukleotydami DNA i RNA. Ich właściwości wiązania nukleotydów pozwalają im działać w regulacji ekspresji genów i w zespole wirusowym.

Istnieje kilka rodzajów struktur palców cynku, ale najczęstsza wersja składa się z helisy alfa i arkusza beta, dwóch najczęstszych struktur wtórnych w białkach, po obu stronach co najmniej jednego jonu cynku. Alpha Helix i arkusz beta są utrzymywane w pozycji przez reszty cystyny ​​i histydyny, koordynując jon cynku za pomocą ich atomów azotu i siarki. Palec cynkowy wiąże się z DNA i poprzez interakcję aminokwasów na jego peryferiach z parami zasad na środku podwójnej helisy DNA. Jest to kompaktowa domena białka, a jej niewielki rozmiar pozwala jej mieć bliskość z podstawą DNA PAirs.

Te białka są najczęstszymi czynnikami transkrypcyjnymi w żywych organizmach. Czynnik transkrypcji to białko, które wiąże się z DNA i kontroluje przeniesienie informacji genetycznej do RNA. Fakt, że te białka do kierowania DNA sprawiły, że kandydaci do celowego ponownego zaprojektowania w celu ukierunkowania interesujących sekwencji DNA.

Na przykład nukleaza palca cynku (ZFN) jest białkiem syntetycznym, które ma inżynierię domeny wiążącej palec cynkową połączoną z endonukleazą ograniczającą lub enzymem przeszczepu DNA. ZFN może być używany do cięcia DNA w określonych lokalizacjach i jest przydatnym narzędziem do promowania rekombinacji DNA specyficznej dla miejsca. Zaprojektowane palce cynkowe można również stosować jako sztuczne czynniki transkrypcyjne.

Domeny palców cynku występują w niektórych białkach wirusowych, w tym białko neokapsydowe (NC) wirusa ludzkiego niedoboru odporności-1 (HIV-1). NC jest atrakcyjnym przeciwwirusowym tArget, ponieważ jest to ważne dla montażu wirusa i jest wysoce konserwowane. Inhibitory, które konkretnie ukierunkowane są na palce cynkowe białek wirusowych i retrowirusowych, można zastosować, aby zapobiec replikacji wirusa. Uzyskanie związków przeciwwirusowych tego rodzaju jest aktywnym obszarem badań biomedycznych.

Te białka odgrywają ważną rolę w normalnym metabolizmie komórek. Aby być skutecznym, związki przeciwretrowirusowe muszą szczególnie celować w retrowirusowe białka palca cynku. Te retrowirusowe białka mają wyraźne sekwencje aminokwasowe i różnice strukturalne od komórkowych białek palców cynku, więc uzyskanie selektywnych inhibitorów jest osiągalnym celem.