Zinkfingerprotein

Zinkfingerproteine sind eine Klasse von Proteinen, die eine bestimmte Proteindomäne besitzen: die Zinkfingerdomäne, bei der ein Zinkatom koordinativ gebunden ist. Die Polypeptidkette nimmt durch den Einbau des Zinkatoms eine schleifenförmige Struktur – den sogenannten Zinkfinger – ein, welche spezifisch mit der DNA oder auch RNA interagieren kann.^[1]

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Aufbau

Zinkfingerproteine haben mindestens eine Zinkfingerdomäne, die sich um ein zentrales Zink-Ion (Zn²⁺) faltet (siehe Abbildung). Die Zinkfinger-Domäne ist eine hauptsächlich an DNA bindende Domäne, daher sind Zinkfingerproteine meist Transkriptionsfaktoren. Auch RNA-bindende Zinkfingerproteine sind bekannt. Zu den Zinkfingerproteinen zählen aber auch Rezeptoren für Steroidhormone.

Bei der Rolle als Transkriptionsfaktor bindet die Schleife des Proteins, das im Inneren jeweils zwei Cystein- und zwei Histidinreste um das zentrale Zn²⁺-Ion enthält (C2H2-Zinkfingerprotein), an eine bestimmte Base in der großen Furche der DNA-Doppelhelix. Zinkfingerproteine können auch aus vier beziehungsweise sechs zinkbindenden Cystein-Resten aufgebaut sein (C4- bzw. C6-Zinkfingerproteine).

Die Zinkfingerdomäne besteht immer aus einer Consensus-Sequenz, die je nach Art der Zinkfingerdomäne variieren kann.

Potenzielle Anwendung

Die Fähigkeit von Zinkfingerproteinen spezifisch an nahezu jede DNA-Sequenz binden zu können, macht speziell aufgebaute (designed) Zinkfingerproteine zu potenziellen Gentherapeutika für die Behandlung verschiedener genetisch bedingter Krankheiten.^[2][3][4]

Einzelnachweise

1. ↑ Thiel G, Lietz M: Regulator neuronaler Gene: Zinkfingerprotein REST, in Biologie in unserer Zeit, 34, S. 96–101.
2. ↑ Papwoth M et.al., Designer zinc-finger proteins and their applications., in Gene, 366/2006, S. 27–38. PMID 16298089
3. ↑ Kang JS, Kim JS, Zinc finger proteins as designer transcription factors., in J Biol Chem., 275/2000, S. 8742–8. PMID 10722717
4. ↑ Gomanns WM et.al., Engineering zinc finger protein transcription factors: the therapeutic relevance of switching endogenous gene expression on or off at command., in J Mol Biol., 354/2005, S. 507–19. PMID 16253273

Literatur

• Quinlan KGR et al.: Amplification of zinc finger gene 217 (ZNF217) and cancer: When good fingers go bad, in Biochimica et Biophysica Acta, 1775/2007, S. 333–40.