DNAeiwitbindingen

DNA-eiwitbindingen zijn interacties tussen DNA en eiwitten die cruciaal zijn voor veel cellulaire processen, waaronder genregulatie, DNA-reparatie en replicatie. Ze treden op wanneer eiwitten een DNA-sequentie of een DNA-structuur herkennen en binden, wat de activiteit van nabije genen kan beïnvloeden en de chromatinetoegankelijkheid wijzigt.

Binding kan specifiek zijn, waarbij een eiwit een bepaald motif herkent, of minder specifiek. Specificiteit ontstaat door directe contacten tussen aminozuren en basen in de DNA-groeve (meestal de grote groeve) en door indirecte herkenning via DNA-kenmerken zoals de breedte van de minor groove of DNA-vouw en buiging. Factoren zoals de aanwezigheid van meerdere bindingssites en cooperativiteit tussen eiwitten kunnen de totale binding en regulatie versterken.

Veelvoorkomende rollen van DNA-bindende eiwitten zijn transcription factors die genexpressie activeren of represseren, en eiwitten die chromatinetoegankelijkheid regelen via histonbinding en chromatin remodeling. Daartoe behoren verschillende domeinen, zoals zinc-finger, homeobox, helix-turn-helix, leucine zipper (bZIP), en helix-loop-helix types. De bindingsspecificiteit wordt vaak gecombineerd met de dynamiek van cellulaire signalen en epigenetische modi, bijvoorbeeld DNA-methylatie die de binding affiniteit kan verminderen of veranderen.

Onderzoek naar DNA-eiwitbindingen maakt gebruik van technieken zoals EMSA, chromatin immunoprecipitation (ChIP en ChIP-seq), DNase I footprinting en SELEX, evenals high-throughput benaderingen die bindingmotivatie en -patronen breed in kaart brengen. Deze bindingsmechanismen vormen de basis voor begrip van genregulatie, ontwikkeling en ziekte.