Dominio de unión al ADN


Un dominio de unión al ADN ( DBD ) es un dominio de proteína plegado de forma independiente que contiene al menos un motivo estructural que reconoce el ADN monocatenario o bicatenario . Un DBD puede reconocer una secuencia de ADN específica (una secuencia de reconocimiento ) o tener una afinidad general por el ADN. [1] Algunos dominios de unión al ADN también pueden incluir ácidos nucleicos en su estructura plegada.

Uno o más dominios de unión al ADN a menudo forman parte de una proteína más grande que consta de dominios proteicos adicionales con funciones diferentes. Los dominios adicionales a menudo regulan la actividad del dominio de unión al ADN. La función de la unión del ADN es estructural o implica la regulación de la transcripción , y las dos funciones a veces se superponen.

Los dominios de unión al ADN con funciones que involucran la estructura del ADN tienen roles biológicos en la replicación , reparación , almacenamiento y modificación del ADN , como la metilación .

Muchas proteínas implicadas en la regulación de la expresión génica contienen dominios de unión al ADN. Por ejemplo, las proteínas que regulan la transcripción al unirse al ADN se denominan factores de transcripción . El resultado final de la mayoría de las cascadas de señalización celular es la regulación genética.

El DBD interactúa con los nucleótidos del ADN de una manera específica de secuencia de ADN o no específica de secuencia, pero incluso el reconocimiento no específico de secuencia implica algún tipo de complementariedad molecular entre la proteína y el ADN. El reconocimiento de ADN por el DBD puede ocurrir en el surco mayor o menor del ADN, o en la columna vertebral del ADN de azúcar-fosfato (ver la estructura del ADN ). Cada tipo específico de reconocimiento de ADN se adapta a la función de la proteína. Por ejemplo, la enzima de corte de ADN ADNsa I corta el ADN casi al azar y, por lo tanto, debe unirse al ADN de una manera no específica de secuencia. Pero, aun así, la ADNasa I reconoce una cierta estructura de ADN tridimensional., produciendo un patrón de escisión de ADN algo específico que puede ser útil para estudiar el reconocimiento de ADN mediante una técnica llamada huella de ADN .

Muchos dominios de unión al ADN deben reconocer secuencias de ADN específicas, como los DBD de factores de transcripción que activan genes específicos o los de enzimas que modifican el ADN en sitios específicos, como las enzimas de restricción y la telomerasa . El patrón de enlace de hidrógeno en el surco principal del ADN es menos degenerado que el del surco menor del ADN, lo que proporciona un sitio más atractivo para el reconocimiento del ADN específico de la secuencia.


Ejemplo de un dominio de unión a ADN en el contexto de una proteína. El dominio de unión al ADN N-terminal (marcado) del represor Lac está regulado por un dominio regulador C-terminal (marcado). El dominio regulador se une a una molécula efectora alostérica (verde). La respuesta alostérica de la proteína se comunica desde el dominio regulador al dominio de unión al ADN a través de la región enlazadora. [2]
Estructura cristalográfica ( PDB : 1R4O ) de un dímero del dedo de zinc que contiene DBD del receptor de glucocorticoides (arriba) unido al ADN (abajo). Los átomos de zinc están representados por esferas grises y las cadenas laterales de cisteína coordinadas se representan como palos.