O que é um dedo de zinco?

Um dedo de zinco é uma dobra de proteína em forma de dedo que é formada por aminoácidos específicos na ligação da proteína a um íon de zinco. Essas proteínas geralmente se ligam ao DNA e ao RNA, porque sua forma permite uma interação estreita do domínio com os nucleotídeos do DNA e do RNA. Suas propriedades de ligação a nucleotídeos permitem que funcionem na regulação da expressão gênica e na montagem de vírus.

Existem vários tipos de estruturas dos dedos de zinco, mas a versão mais comum consiste em uma hélice alfa e uma folha beta, as duas estruturas secundárias mais comuns nas proteínas, em ambos os lados de pelo menos um íon zinco. A hélice alfa e a folha beta são mantidas em posição por resíduos de cistina e histidina, coordenando o íon zinco por meio de seus átomos de nitrogênio e enxofre. O dedo de zinco se liga ao DNA e, através da interação de aminoácidos em sua periferia, com pares de bases no centro da dupla hélice do DNA. É um domínio proteico compacto, e seu tamanho pequeno permite que ele tenha proximidade com os pares de bases de DNA.

Essas proteínas são os fatores de transcrição mais comuns em organismos vivos. Um fator de transcrição é uma proteína que se liga ao DNA e controla a transferência de informação genética para o RNA. O fato de essas proteínas terem como alvo o DNA os tornou candidatos a uma reengenharia proposital, a fim de atingir seqüências de DNA de interesse.

Por exemplo, uma nuclease de dedo de zinco (ZFN) é uma proteína sintética que possui um domínio de ligação de dedo de zinco modificado fundido a uma endonuclease de restrição ou enzima de clivagem de DNA. O ZFN pode ser usado para cortar o DNA em locais específicos e é uma ferramenta útil para promover a recombinação específica do local. Os dedos de zinco projetados também podem ser usados ​​como fatores de transcrição artificial.

Os domínios do dedo de zinco são encontrados em algumas proteínas virais, incluindo a proteína neocapsid (NC) do vírus da Imunodeficiência Humana-1 (HIV-1). A NC é um alvo antiviral atraente porque é importante para a montagem viral e é altamente conservada. Inibidores que visam especificamente os dedos de zinco das proteínas virais e retrovirais podem ser usados ​​para impedir a replicação do vírus. A obtenção de compostos antivirais dessa natureza é uma área ativa da pesquisa biomédica.

Essas proteínas desempenham papéis importantes no metabolismo normal das células. Para serem eficazes, os compostos anti-retrovirais devem visar especificamente as proteínas retrovirais dos dedos de zinco. Essas proteínas retrovirais têm seqüências de aminoácidos distintas e diferenças estruturais das proteínas celulares dos dedos de zinco, de modo que a obtenção de inibidores seletivos é um objetivo possível.