Novas descobertas sobre a especificidade da ligação proteína-DNA a partir de um estudo comparativo baseado em ligações de hidrogênio

O conhecimento da especificidade da ligação proteína-DNA tem implicações importantes na compreensão do metabolismo do DNA, regulação transcricional e desenvolvimento de fármacos terapêuticos. Estudos anteriores demonstraram que as ligações de hidrogênio entre cadeias laterais de aminoácidos e bases de DNA desempenham papéis principais em interações específicas proteína-DNA. Neste artigo, investigamos os papéis de fitas individuais de DNA e tipos de estrutura secundária de proteínas no reconhecimento específico proteína-DNA baseado em ligações de hidrogênio entre cadeias laterais e bases. Ao comparar a contribuição de cada fita de DNA para a especificidade geral de ligação entre proteínas ligadoras de DNA com diferentes graus de especificidade de ligação, descobrimos que proteínas ligadoras de DNA altamente específicas mostram um equilíbrio na formação de ligações de hidrogênio com cada uma das duas fitas de DNA, enquanto proteínas de ligação de DNA multiespecíficas tendem a ser geralmente inclinadas para uma das fitas. Ligações de hidrogênio entre pares de proteína-base, nas quais ambas as bases de um par de bases estão envolvidas na formação de ligações de hidrogênio com cadeias laterais de aminoácidos, são mais prevalentes nos complexos proteína-DNA altamente específicos do que aqueles no grupo multi-específico. Aminoácidos envolvidos em ligações de hidrogênio entre cadeias laterais e bases favorecem tipos de estrutura secundária de fita e espiral em proteínas ligadoras de DNA altamente específicas, enquanto proteínas ligadoras de DNA multi-específicas preferem hélices.