Перекрытие целевого сайта - Target-site overlap

В белок цинковых пальцев, определенные последовательности аминокислота остатки способны распознавать и связываться с расширенным целевым сайтом из четырех или даже пяти нуклеотиды[1] Когда это происходит в ZFP, в котором трехнуклеотидные субсайты являются смежными, один цинковый палец мешает целевому участку цинкового пальца, прилегающего к нему, ситуация, известная как перекрытие целевого сайта. Например, цинковый палец, содержащий аргинин в положении -1 и аспарагиновую кислоту в положении 2 вдоль своей альфа-спирали, распознает расширенную последовательность из четырех нуклеотидов последовательности 5'-NNG (G / T) -3 '. Водородная связь между Asp2 и N4 основания цитозина или аденина, спаренного с гуанином или тимином, соответственно определяет эти два нуклеотида в 3'-положении, определяя последовательность, которая перекрывается с субсайтом любого цинкового пальца, который может быть присоединен к N-концу.[2][3]

Перекрытие целевых участков ограничивает модульность тех цинковых пальцев, которые его демонстрируют, ограничивая количество ситуаций, в которых они могут быть применены. Если некоторые из цинковых пальцев ограничены таким образом, то требуется более широкий набор инструментов для решения ситуаций, в которых эти цинковые пальцы не могут быть использованы.[3] Перекрытие целевого сайта также может повлиять на выбор цинковых пальцев во время отображения в случаях, когда аминокислоты на нерандомизированном пальце и основания ассоциированного с ним субсайта влияют на связывание остатков на соседнем пальце, который содержит рандомизированные остатки. Действительно, попытки получить белки цинковых пальцев, нацеленные на семейство последовательностей 5 '- (A / T) NN-3', путем сайт-направленного мутагенеза второго пальца белка C7 были безуспешными из-за Asp2 третьего пальца указанного белка.[4]

Степень, в которой происходит перекрытие сайтов-мишеней, в значительной степени неизвестна, поскольку различные аминокислоты участвуют в таких взаимодействиях.[1] При интерпретации репертуаров цинковых пальцев, представленных исследованиями с использованием ZFP фаговый дисплей, важно оценить эффекты, которые могла иметь остальная часть каркаса из цинкового пальца в этих выборках.[3] Поскольку проблема возникает только в ограниченном количестве случаев, проблема сводится к нулю в большинстве ситуаций, в которых есть множество подходящих целей для выбора.[2] и становится реальной проблемой только в том случае, если требуется связывание с определенной последовательностью ДНК (например, блокирование связывания эндогенными ДНК-связывающими белками).

Рекомендации

  1. ^ а б Вулф С.А., Грант Р.А., Элрод-Эриксон М., Пабо СО (2001). «Вне« кода распознавания »: структуры двух комплексов цинковый палец / ТАТА-бокс Cys2His2». Структура. 9 (8): 717–23. Дои:10.1016 / S0969-2126 (01) 00632-3. PMID  11587646.
  2. ^ а б Бирли Р.Р., Барбас К.Ф. (2002). «Инженерные факторы транскрипции полидактильных цинковых пальцев». Nat. Биотехнология. 20 (2): 135–41. Дои:10.1038 / nbt0202-135. PMID  11821858.
  3. ^ а б c Сигал DJ, Драйер Б., Бирли Р.Р., Барбас С.Ф. (1999). «На пути к произвольному контролю экспрессии генов: отбор и создание доменов« цинковые пальцы », распознающих каждую из целевых последовательностей ДНК 5'-GNN-3 '». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 96 (6): 2758–63. Bibcode:1999PNAS ... 96.2758S. Дои:10.1073 / пнас.96.6.2758. ЧВК  15842. PMID  10077584.
  4. ^ Дрейер Б., Фуллер Р.П., Сигал Д.Д. и др. (2005). «Разработка доменов цинкового пальца для распознавания последовательностей ДНК семейства 5'-CNN-3 'и их использование в создании искусственных факторов транскрипции». J. Biol. Chem. 280 (42): 35588–97. Дои:10.1074 / jbc.M506654200. PMID  16107335.

Смотрите также