蛋白质组学

人造锌指蛋白的设计和合成

1. 介绍

人造锌指蛋白在生物医学研究和基因疗法中有重要应用,而且是生物化学和分子生物学研究的新工具 [ 1~3 ] 。特 别是(Cys)2 (His)2 型锌指模体(真核细胞中最常见的 DNA 结合模体)为新的 DNA 结合蛋白设计提供通用的、引人瞩目的框架。对某些 (Cys)2(His)2 型锌指蛋白-DNA 复合物揭示出这一模体与 DNA 结合的下列特征:

(1 ) 锌指结构用一特异的连接子反复连接;

( 2 ) 每一个锌指结构结合到 DNA 的一个三碱基对位置上,以其螺旋对着主沟槽;

( 3 ) α 螺旋的每一锌指单元的 4 个关键位置上的氨基酸残基与 DNA 碱基在特定位置上 1 : 1 的接触;

( 4 ) ( 锌指)多肽的整体排列是与 DNA 主要相互作用股反向平行的 [4~7] 。

基于这些特征,科学家们成功地制造了某些锌指蛋白,如长序列或 AT 序列结合锌指。这样设计的 DNA 结合蛋白,可以期待拥有具髙亲和力和特异性的唯一结合序列。还设计了新的锌指蛋白,如 DNA 弯折锌指和(His)4 型锌指。这些人工的锌指蛋白,在不久的将来,为基因工程和基因组特异的转录开关提供了巨大的希望和有用的工具。

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