锌指

✍ dations ◷ 2025-06-07 21:22:04 #蛋白质域,蛋白质结构模体,蛋白质折叠,DNA结合物质

锌指(英语:Zinc finger),又称锌手指,是一种小的蛋白质结构模体,其特征在于配合一个或多个锌离子(Zn2+)以稳定折叠。最初用来描述非洲爪蟾卵母细胞转录因子IIIA假说结构的手指状外观,锌指名称现在已经包含了各种不同的蛋白质结构。 在1983年,非洲爪蟾TFIIIA最初被证明含有锌,并且需要这种金属才能运行,这是被报道的第一个基因调节蛋白中具有锌的要求。

这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白。锌指结构的共同特征是通过肽链中氨基酸残基的特征基团与Zn2+的结合来稳定一种很短的,可自我折叠成“手指”形状的的多肽空间构型。

含有锌指的蛋白(锌指蛋白)被分为几个不同的结构家族。大多数的超二级结构,包括希腊钥匙、β发夹(英语:Beta hairpin),都已经被清楚定义。但锌指的状况并不是那么简单,含有锌指的蛋白质大约分成几类,每个锌指结构都有相当特殊的三级结构,但其加上锌离子的一级结构也是可以辨认配体。虽然锌指之间有很大的变异,但大多是都是与DNA、RNA、蛋白质结合。

自从它们最初的发现和它们的结构阐明以来,这些相互作用的模块已经在生物世界中无处不在,并且可以在人类基因组的3%基因中被发现。另外,锌指在各种治疗和研究能力方面已经变得非常有用。研究者会设计出特殊的锌手指,使其有不同的亲合性。锌指核酸酶和锌指转录因子(英语:Zinc finger transcription factor)是当今最重要的应用。

锌指首先在阿龙·克卢格(Aaron Klug)实验室的爪蟾非洲爪蟾(Xenopus laevis)的转录研究中发现。 对特定RNA序列转录的研究表明,小转录因子(转录因子IIIA; TFIIIA)的结合强度是由于存在锌配位的手指状结构。 TFIIIA的氨基酸测序揭示了9个30个氨基酸的串联序列,包括两个不变对的半胱氨酸和组氨酸残基。 扩展的X射线吸收精细结构(英语:Extended X-ray absorption fine structure)证实了锌配体的身份:两个半胱氨酸和两个组氨酸。 由这些配体锌配位形成的DNA结合环被认为与手指相似,因此被命名为。 近来在各种生物体中表征蛋白质的工作已经揭示了锌离子在多肽稳定中的重要性。

最初,术语锌指仅用于描述非洲爪蟾中发现的DNA结合基序; 然而,它现在用于指代任何数量的与锌离子配位相关的结构。 一般而言,锌指与锌离子配合半胱氨酸和组氨酸残基。 最初,这些残基的数量和顺序被用于分类不同类型的锌指(例如,Cys2His2, Cys4, 和 Cys6)。 最近,一种更系统的方法已被用于分类锌指蛋白。 该方法根据折叠域中蛋白质骨架的整体形状将锌指蛋白分类为“折叠组(Fold Group)”。 锌指最常见的“折叠组”是2His2-like(“经典锌指”),高音谱号(Treble clef),和锌带。

下表 显示了不同的结构及其主要特征:

结构 / ECOD


类Cys2β类折叠组迄今为锌指最佳特征类别,并且在哺乳动物转录因子中极为常见。 这些结构域采用简单的ββα折叠并具有氨基酸序列模体(英语:Sequence motif):

X2-Cys-X2,4-Cys-X12-His-X3,4,5-His

这类锌指可以具有多种功能,如结合RNA和调节蛋白质-蛋白质相互作用,但以其在序列特异性DNA结合蛋白例如Zif268(英语:Zif268)(Egr1)中的作用而闻名。 在这样的蛋白质中,单个锌指结构域通常作为具有包含蛋白质的DNA结合结构域的两个,三个或更多个指状物的串联重复发生。 这些串联阵列可以结合在DNA的大沟中,并且通常间隔3-bp间隔。 每个结构域的α-螺旋(通常称为“识别螺旋”)可以与DNA碱基进行序列特定性的接触; 来自单个识别螺旋的残基可以接触4个或更多个碱基以产生与相邻锌指的接触的重叠模式。

相关

  • 丝绸丝绸是用蚕丝编制而成的纺织品。丝绸著名的光泽外表来自于蚕丝三棱镜般的纤维结构,这令布料能够以不同的角度折射入射光,并将光线散射出去。在中国,丝绸一词也指代人造的、具有
  • 显贵者埃德加显贵者埃德加(又称Æþeling、Aetheling、Atheling或Etheling,1051年-1126年),威塞克斯王朝最后的男性成员。1066年,他被立为英格兰国王,但从未加冕。埃德加出生于匈牙利,他的父亲流
  • 奥尔吉耶德·监凯维奇奥尔吉耶德·塞西尔·监凯维奇,CBE(英语:Olgierd Cecil Zienkiewicz,也译作奥尔吉耶德·辛克维奇;1921年5月18日-2009年1月2日),英国籍波兰裔学者,工程力学与计算力学专家,被视为有限
  • 强度和广延性质在物理学中,强度性质(英语:intensive property)是指系统中不随系统大小或系统中物质多少而改变的物理性质,强度性质是尺度不变(英语:Scale invariance)的物理量。相反的,广延性质(英语
  • ʢ浊会厌颤音(voiced epiglottal trill)是辅音的一种,用于一些语言当中。普通话中无此音。国际音标以⟨ʢ⟩代表此音,X-SAMPA音标以⟨<\⟩代表此音。浊会厌颤音的特征:当符号成对出
  • 四国四国(日语:四国/しこく Shikoku */?)是日本四大本土岛屿之一,位于九州东北、本州西南方,居于日本国土的西部偏中处。全岛面积18,297.78平方公里,是日本本土四岛中面积最小的,在世
  • 总编辑总编辑,也称总编、主编,是媒体事业之中,负责编辑、策画、指导新闻、指挥采访业务部门的主管。在较小型的媒体之中,总编辑常须自行参与编采业务;然而在较大的媒体事业,总编辑往往只
  • 松鼠猴属松鼠猴 Saimiri sciureus 巴拿马松鼠猴 Saimiri oerstedi 马河松鼠猴 Saimiri ustus 亚马逊松鼠猴 Saimiri boliviensis 黑松鼠猴 Saimiri vanzolini松鼠猴属(学名Saimiri),是
  • 硫磺岛升旗《硫磺岛升旗》(英语:Raising the Flag on Iwo Jima)是第二次世界大战中的摄影作品 由乔·罗森塔尔(Joe Rosenthal)在硫磺岛所拍下。这帧照片捕捉了六名美国海军陆战队队员在硫
  • 常用汉字表陶文 ‧ 甲骨文 ‧ 金文 ‧ 古文 ‧ 石鼓文籀文 ‧ 鸟虫书 ‧ 篆书(大篆 ‧  小篆)隶书 ‧ 楷书 ‧ 行书 ‧ 草书漆书 ‧  书法 ‧ 飞白书笔画 ‧