Doigt de zinc
Définition
Un doigt de zinc, dans les protéines régulatrices de gènes, détermine le domaine protéique d'une trentaine d'acides aminés rassemblés autour d'un atome de zinc. C'est le motif de liaison à l'ADN. Les doigts de zinc ont été découverts par Aaron Klug dans le facteur de transcription IIIA de la grenouille xénope Xenopus laevis.
Une protéine à doigts de zinc :
Représentation d'une protéine à doigt de zinc constituée d'une hélice α et d'une structure de feuillet β antiparallèle. L'ion zinc indiqué en vert est coordonné par deux résidus d'histidine et de cystéine.
Explications
Les protéines à doigts de zinc appartiennent à la classe des protéines de liaison aux acides nucléiques qui possèdent un domaine protéique spécifique : le domaine à doigts de zinc, dans lequel un ion zinc (Zn2+) est lié de manière coordonnée. Grâce à l'incorporation de l'atome de zinc, la chaîne polypeptidique adopte une structure en forme de boucle, appelée doigt de zinc, pouvant interagir spécifiquement avec l'ADN ou l'ARN.
Modification de la structure
Les protéines à doigts de zinc ont au moins un domaine à doigts de zinc qui se replie autour d'un ion de zinc central (voir photo). Ici, l'ion zinc forme de fortes interactions avec les atomes de soufre, d'azote ou d'oxygène des résidus d'acides aminés (généralement la cystéine et l'histidine) par le biais de sa coque remplie d'orbitale. Il en résulte une liaison de coordonnées tétraédrique. L'ion zinc est également responsable de la stabilisation des portions même relativement petites d'une liaison polypeptidique, de sorte qu'elles puissent interagir avec les acides nucléiques.
Étant donné que le zinc n'a qu'un seul état d'oxydation stable, il ne peut pas non plus catalyser des réactions indésirables dans la cellule. Le domaine à doigts de zinc est principalement un domaine de liaison à l'ADN; les protéines à doigts de zinc sont donc principalement des facteurs de transcription. Les protéines à doigt de zinc se liant à l'ARN sont également connues. Cependant, les protéines à doigts de zinc comprennent également des récepteurs pour les hormones stéroïdes.
ADN de protéine à doigts de zinc :
Le facteur de transcription Zif268 (bleu) contient trois doigts de zinc complexés et, dans cette représentation, se lie à l'ADN (orange). Les résidus d'acides aminés de coordination autour des ions zinc (en vert) sont mis en évidence.
Dans le rôle de facteur de transcription, la boucle de la protéine, qui contient deux résidus de cystéine et deux résidus d'histidine autour de l'ion central Zn2+ (protéine à doigt de zinc Cys 2 His 2), se lie à une base spécifique du sillon principal de l'ADN. double hélice. Les protéines à doigts de zinc peuvent également être composées de quatre ou six résidus de cystéine se liant au zinc (protéines à doigts de zinc Cys 4 ou Cys 6).
Le domaine à doigts de zinc consiste toujours en une séquence consensus, qui peut varier en fonction de la nature du domaine à doigts de zinc.
Modification éventuelle de l'usage
La capacité des protéines à doigts de zinc à se lier spécifiquement à pratiquement toute séquence d'ADN confère aux protéines à doigts de zinc spécialement conçues (conçues) des thérapies génétiques potentielles pour le traitement de diverses maladies génétiques. Il est également possible d'utiliser des domaines à doigts de zinc pour produire des enzymes de restriction artificielles, les nucléases à doigts de zinc.
Protéines ZAP
Les génomes des rétrovirus semblent être la cible d'une autre activité de défense de l'hôte qui reconnaît probablement l'ARN nouvellement synthétisé (ARNm). La protéine antivirale en doigt de zinc (ZAP) inhibe l'accumulation cytoplasmique des génomes de certains rétrovirus et, plus impressionnant, des alphavirus. Son mécanisme d'action peut être lié à celui des protéines de type tristétraproline auxquelles il ressemble, qui induisent la dégradation des ARNm de cytokines en se liant à des séquences riches en AU dans leurs régions non traduites en 3′. Ce faisant, ZAP peut recruter des ARN viraux pour une collection d'activités ribonucléolytiques désignées sous le nom d'exosome. ZAP doit évidemment faire la distinction entre les ARNm viraux et cellulaires, mais la base moléculaire de cette distinction est actuellement inconnue.
La ZAP (Zinc finger Antiviral Protein) est codée par le gène ZC3HAV1 dont l'expression est induite par l'interféron et aide à lutter contre un certain nombre d'infections virales dont la grippe.
Synonymes, antonymes
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