Što je cinkov prst?

Cink prst je proteinski nabor u obliku prsta koji nastaje specifičnim aminokiselinama u proteinu koji se veže na cinkov ion. Ti se proteini često vežu na DNA i RNA jer njihov oblik omogućuje blisku interakciju domene s nukleotidima DNA i RNA. Njihova svojstva vezanja nukleotida omogućuju im funkcioniranje u regulaciji ekspresije gena i sastavljanju virusa.

Postoji nekoliko vrsta struktura cinkovih prstiju, ali najčešća verzija se sastoji od alfa spirale i beta ploče, dvije najčešće sekundarne strukture u proteinima, s obje strane najmanje jednog iona cinka. Alfa spirala i beta ploča drže se na položaju pomoću ostataka cistina i histidina, koordinirajući cinkov ion preko svojih atoma dušika i sumpora. Cink prst se veže za DNK, a kroz interakciju aminokiselina na njegovoj periferiji s parovima baza u središtu dvostruke spirale DNK. To je kompaktna proteinska domena, a njena mala veličina omogućuje joj blisku blizinu s parovima baza DNA.

Ovi proteini su najčešći čimbenici transkripcije u živim organizmima. Transkripcijski faktor je protein koji se veže na DNK i kontrolira prijenos genetskih informacija u RNA. Činjenica da su ti proteini ciljani na DNK učinila ih je kandidatima za namjerni re-inženjering kako bi ciljali DNK sekvence od interesa.

Na primjer, nukleaza cinkovih prstiju (ZFN) je sintetski protein koji ima konstruiranu domenu za vezanje cinkovih prstiju spojenu na restrikcijsku endonukleazu ili enzim za cijepanje DNA. ZFN se može koristiti za rezanje DNK na određenim mjestima i koristan je alat za promicanje rekombinacije DNK specifične za mjesto. Konstruirani cinkovi prsti također se mogu koristiti kao umjetni faktori transkripcije.

Domene cinkovog prsta nalaze se u nekim virusnim proteinima, uključujući neokapsid (NC) protein virusa ljudske imunodeficijencije-1 (HIV-1). NC je atraktivan antivirusni cilj jer je važan za sastavljanje virusa i visoko je konzerviran. Inhibitori koji specifično ciljaju na cink prste virusnih i retrovirusnih proteina mogli bi se koristiti za sprječavanje replikacije virusa. Dobivanje antivirusnih spojeva ove prirode aktivno je područje biomedicinskih istraživanja.

Ovi proteini igraju važnu ulogu u normalnom metabolizmu stanica. Da bi bili učinkoviti, antiretrovirusni spojevi moraju posebno ciljati na retrovirusne proteine ​​cinkovog prsta. Ovi retrovirusni proteini imaju različite aminokiselinske sekvence i strukturne razlike od staničnog proteina cinkovog prsta, pa je dobivanje selektivnih inhibitora ostvariv cilj.