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 RNA. Suas propriedades de ligação a nucleotídeos permitem que eles funcionem na regulação da expressão gênica e na montagem do vírus.

Existem vários tipos de estruturas de dedos de zinco, mas a versão mais comum consiste em uma hélice alfa e uma folha beta, as duas estruturas secundárias mais comuns em proteínas, em ambos os lados de pelo menos um íon de zinco. A hélice alfa e a folha beta são mantidas em posição por resíduos de cistina e histidina, coordenando o íon de zinco através 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 hélice dupla de DNA. É um domínio de proteína compacto e seu tamanho pequeno permite ter uma proximidade com a base de DNA Pares.

Essas proteínas são os fatores de transcrição mais comuns nos organismos vivos. Um fator de transcrição é uma proteína que se liga ao DNA e controla a transferência de informações genéticas para o RNA. O fato de essas proteínas atingirem o DNA os tornaram candidatos a reengenharia intencional, a fim de direcionar sequências de interesse de DNA.

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

Os domínios de dedos de zinco são encontrados em algumas proteínas virais, incluindo a proteína neocapsídeo (NC) do vírus da imunodeficiência-1 humana (HIV-1). NC é um atraente antiviral tArget porque é importante para a montagem viral e é altamente conservado. Os inibidores que visam especificamente os dedos de zinco das proteínas virais e retrovirais podem ser usados ​​para evitar a replicação do vírus. A obtenção de compostos antivirais dessa natureza é uma área ativa de pesquisa biomédica.

Essas proteínas desempenham papéis importantes no metabolismo normal das células. Para ser eficaz, os compostos anti-retrovirais devem direcionar especificamente as proteínas dos dedos do zinco retroviral. Essas proteínas retrovirais têm sequências distintas de aminoácidos e diferenças estruturais das proteínas dos dedos de zinco celular, portanto, obter inibidores seletivos é uma meta alcançável.