Homeodomeinproteïnen

Homeodomeinproteïnen zijn een familie van DNA-bindende eiwitten die belangrijke rollen spelen bij de regulatie van genexpressie tijdens ontwikkeling en differentiatie. Ze worden gecodeerd door homeobox-genen en dragen een conservatief gemoduleerd aminozuurmotief van ongeveer 60 residuen, het homeodomein, dat typisch een helix-turn-helix-vouw vormt. De derde helix fungeert als herkenningshelix en maakt specifieke contacten met de DNA-major groove, waardoor de eiwitten sequentiespecifiek genregulatie kunnen uitvoeren.

Veel homeodomeinproteïnen werken als transcriptiefactoren die de timing, locatie en mate van genexpressie bepalen. Bekende subgroepen zijn onder andere Hox-eiwitten, die de anterieure-posterieure bodyplan-patronen bij dieren specificeren. Homeodomeinproteïnen treden vaak op in combinaties met cofactoren (zoals PBX en MEIS) en kunnen dimeriseren om hun bindingsspecificiteit en regulatoire mogelijkheden uit te breiden.

Homeobox-genen en hun eiwitten zijn evolutionair sterk geconserveerd en komen voor in dieren, planten en schimmels. Verstoring van homeodomeinfunctie door mutaties kan leiden tot ontwikkelingsafwijkingen en is in verband gebracht met bepaalde vormen van kanker. Door hun centrale rol in ontogenese en celidentiteit blijven homeodomeinproteïnen onderwerp van intensief onderzoek binnen de moleculaire biologie, genetica en de geneeskunde.