Homéodomaine
Définition
Un homéodomaine est une partie d'une homéoprotéine formée d'environ 60 acides aminés et qui permet la fixation à l'ADN. Sa structure tridimensionnelle contient un motif hélice-tour-hélice.
L'homéodomaine est un motif structurel commun de liaison à l'ADN que l'on trouve dans de nombreuses protéines régulatrices eucaryotes.
L'homéodomaine NKX2.5 :
NKX2.5 est un homéodomaine contenant un facteur de transactivation régulant la formation et la fonction cardiaques. Ses mutations sont liées à des cardiopathies congénitales.
Explications
Les gènes homéobox (homéoboîte) contiennent une séquence d'ADN particulière qui fournit des instructions pour fabriquer une chaîne de 60 blocs de construction protéiques (acides aminés) appelés homéodomaine. La plupart des protéines contenant l'homéodomaine agissent comme des facteurs de transcription, ce qui signifie qu'elles se lient à et contrôlent l'activité d'autres gènes.
L'homéodomaine est la partie de la protéine qui se fixe (se lie) à des régions régulatrices spécifiques des gènes cibles.
Chez les animaux, il existe 16 classes principales, ANTP, PRD, PRD-LIKE, POU, HNF, CUT (avec quatre sous-classes : ONECUT, CUX, SATB et CMP), LIM, ZF, CERS, PROS, SIX / SO, plus la superclasse TALE avec les classes IRO, MKX, TGIF, PBC et MEIS.
Chez les plantes, il existe 11 classes principales, à savoir HD-ZIP (avec quatre sous-classes : I à IV), WOX, NDX, PHD, PLINC, LD, DDT, SAWADEE, PINTOX et les deux classes TALE KNOX et BEL.
La plupart de ces classes codent des domaines supplémentaires en dehors de l'homéodomaine. De nombreuses informations ont été obtenues au cours des deux dernières décennies sur la façon dont les protéines homéodomaines se lient à l'ADN et augmentent leur spécificité en interagissant avec d'autres protéines pour réguler l'expression des gènes spécifiques aux cellules et aux tissus. Non seulement les contacts paires de protéines-ADN sont importants pour une sélection appropriée des cibles; des expériences récentes révèlent également que la forme de l'ADN joue un rôle dans la spécificité.
À l'aide d'exemples sélectionnés, il a été mis en évidence différents mécanismes d'interaction protéine-ADN homéodomaine. La classe PRD de gènes homeobox a été d'un intérêt particulier pour Walter Gehring au cours des deux dernières décennies. La classe PRD comprend six familles dans Bilateria et des bricoleurs avec quatre motifs différents, à savoir le domaine PAIRED, le motif d'interaction Groucho EH1 (aka Octapeptide ou TN), l'homéodomaine et le motif OAR. Les homologues de la protéine corépresseur Groucho sont également présents dans les plantes (TOPLESS), où il a été démontré qu'ils interagissent avec de petits motifs amphipathiques (EAR), et dans la levure (TUP1), où il est trouvé un motif semblable à EH1 dans MATα2.
Homéodomaine NKX2.5
Dans un premier rapport d'une structure cristalline de l'homéodomaine NKX2.5 en complexe avec l'ADN double brin de sa cible endogène, localisé dans le site proximal du promoteur -242 du gène du facteur atrionatriurétique (ANF). La structure cristalline a été déterminée à une résolution de 1,8 Å, démontre que l'homéodomaine NKX2.5 occupe les deux sites de liaison à l'ADN séparés par cinq nucléotides sans interaction physique entre eux.
Les deux homéodomaines présentent une conformation identique malgré les différences dans les séquences d'ADN auxquelles ils se lient et aucune liaison significative de l'ADN n'a été observée. Tyr54, absolument conservé dans les protéines de la famille NK2, médie l'interaction spécifique à la séquence avec le motif TAAG.
Cette structure cristalline à haute résolution de la protéine NKX2.5 fournit une image détaillée de l'interaction entre la protéine et l'ADN, ce qui permet de prédire la liaison à l'ADN des mutants identifiés chez les patients humains.
Synonymes, antonymes
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