DNA结合蛋白

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DNA结合蛋白Cro阻遏蛋白（英语：Cro repressor family）与DNA结合时的结构示意图
DNA（橘红色）与组蛋白（蓝色）结合的结构示意图

DNA结合蛋白（DNA-binding protein）是指能透过DNA结合结构域（英语：DNA-binding domain）（DBD）与单链或双链DNA结合的一类蛋白质[1][2][3]。一般来说，能与特异DNA序列结合的DNA结合蛋白主要经由与B-DNA（生物体内DNA一般都是B-DNA形式）的大沟结合来识别DNA序列。因为B-DNA的大沟区域能容许更多蛋白质上的官能团靠近并与之进行相互作用[4][5]。

蛋白质与DNA的相互作用[编辑]

蛋白质与DNA的结合受到pH值、温度、离子强度、电场，以及大分子拥挤（英语：Macromolecular crowding）等多种条件的影响，具体分为特异性与非特异性两种。非特异性的结合指蛋白质与DNA的结合不依赖特定序列，而特异性的结合则只会发生在特定的DNA序列上[6][7]。在Cas9/CRSIPER系统出现前作为主流基因编辑工具的锌指蛋白以及TALENs都是依赖特异性的DNA蛋白间结合工作的[8]。

检测方法[编辑]

较早期的检测蛋白与DNA间相互作用的方法[9]包括凝胶迁移实验（EMSA）[10][11]、DNA-蛋白质相互作用ELISA实验（DPI-ELISA）[12]、DNA酶足迹法（英语：DNase footprinting assay）（DNase footprinting assay） [13]等等。而染色质免疫沉淀法（ChIP）则是目前较为通行的检测体内DNA与蛋白质相互作用的方法[14]。

非特异性DNA结合蛋白[编辑]

最常见的一种非特异性DNA结合蛋白是真核生物染色质中与DNA结合的组蛋白。组蛋白主要是通过所带的正电荷与带负电的DNA结合，所以组蛋白与DNA之间的结合不依赖DNA上的特定序列。这也符合组蛋白的生物学功能，因为组蛋白需要与各种不同的DNA片段结合形成染色质的基本组成单位核小体[15][16]。另外，真核生物染色质上能够使DNA链发生弯曲的高迁移率族（HMG）蛋白与DNA之间的结合也是非特异性的[17][18][19]。

特异性DNA结合蛋白[编辑]

参见：转录因子

很多特异性DNA结合蛋白属于转录因子。转录因子依赖其特有的DNA结合结构域与DNA上的特定序列结合。一般来说，转录因子在与DNA结合后，会招募酶对DNA或组蛋白进行修饰，进而调控基因的表达水平[20][21]。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Travers, A. A. DNA-protein interactions. London: Springer. 1993. ISBN 978-0-412-25990-6. 
  2. ^ Pabo CO, Sauer RT. Protein-DNA recognition. Annu. Rev. Biochem. 1984, 53 (1): 293–321. PMID 6236744. doi:10.1146/annurev.bi.53.070184.001453. 
  3. ^ Dickerson R.E. The DNA helix and how it is read. Sci Am. 1983, 249 (6): 94–111. Bibcode:1983SciAm.249f..94D. doi:10.1038/scientificamerican1283-94. 
  4. ^ Zimmer C, Wähnert U. Nonintercalating DNA-binding ligands: specificity of the interaction and their use as tools in biophysical, biochemical and biological investigations of the genetic material. Prog. Biophys. Mol. Biol. 1986, 47 (1): 31–112. PMID 2422697. doi:10.1016/0079-6107(86)90005-2 可免费查阅. 
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