Dedo de zinc
Un dedo de zinc es un motivo estructural de proteína pequeña que se caracteriza por la coordinación de uno o más iones de zinc (Zn 2+ ) para estabilizar el pliegue. Originalmente se acuñó para describir la apariencia similar a un dedo de una estructura hipotética del factor de transcripción IIIA de la rana africana con garras ( Xenopus laevis ) . Sin embargo, se ha encontrado que abarca una amplia variedad de estructuras proteicas diferentes en células eucariotas . [1] Xenopus laevis Se demostró originalmente que TFIIIA contenía zinc y requería el metal para funcionar en 1983, el primer requerimiento de zinc reportado para una proteína reguladora de genes [2] [3] seguido poco después por el factor Krüppel en Drosophila . [4] A menudo aparece como un dominio de unión a metales en proteínas de múltiples dominios. [3]
Las proteínas que contienen dedos de zinc ( proteínas de dedos de zinc ) se clasifican en varias familias estructurales diferentes. A diferencia de muchas otras estructuras supersecundarias claramente definidas , como las llaves griegas o las horquillas β , existen varios tipos de dedos de zinc, cada uno con una arquitectura tridimensional única. Esta estructura tridimensional determina una clase particular de proteína con dedos de zinc, pero también se puede reconocer en función de la estructura primaria de la proteína o la identidad de los ligandos que coordinan el ion zinc. Sin embargo, a pesar de la gran variedad de estas proteínas, la gran mayoría funciona típicamente como módulos de interacción que se unen al ADN , al ARN, proteínas u otras moléculas pequeñas y útiles, y las variaciones en la estructura sirven principalmente para alterar la especificidad de unión de una proteína particular.
Desde su descubrimiento original y la elucidación de su estructura, estos módulos de interacción han demostrado ser omnipresentes en el mundo biológico y pueden encontrarse en el 3% de los genes del genoma humano. [5] Además, los dedos de zinc se han vuelto extremadamente útiles en diversas capacidades terapéuticas y de investigación. Diseñar dedos de zinc para que tengan afinidad por una secuencia específica es un área de investigación activa, y las nucleasas de dedos de zinc y los factores de transcripción de dedos de zinc son dos de las aplicaciones más importantes de esto que se han realizado hasta la fecha.
Los dedos de zinc se identificaron por primera vez en un estudio de transcripción en la rana de garras africana , Xenopus laevis, en el laboratorio de Aaron Klug . Un estudio de la transcripción de una secuencia de ARN particular reveló que la fuerza de unión de un factor de transcripción pequeño (factor de transcripción IIIA; TFIIIA) se debía a la presencia de estructuras similares a dedos coordinadas con zinc. [6] La secuenciación de aminoácidos de TFIIIA reveló nueve secuencias en tándem de 30 aminoácidos, incluidos dos pares invariantes de residuos de cisteína e histidina. La estructura fina de absorción de rayos X extendida confirmó la identidad de los ligandos de zinc: dos cisteínas y dos histidinas. [5]Se pensaba que el bucle de unión al ADN formado por la coordinación de estos ligandos por el zinc se parecía a los dedos, de ahí el nombre. [1] Esto fue seguido poco después por el descubrimiento del factor Krüppel en Drosophila por el equipo de Schuh en 1986. [4] Un trabajo más reciente en la caracterización de proteínas en varios organismos ha revelado la importancia de los iones zinc en la estabilización de polipéptidos. [7] [8]
