1 / 31

Protein-DNA interaksjon

Protein-DNA interaksjon. Noen prinsipper. Protein-DNA interaksjon Biologisk rolle. Transkripsjon Lesing av genomisk informasjon Replikasjon Reparasjon. 6-40 000 genes. To språk i våre gener. protein kodende informasjon - indirekte avlesning

kyros
Download Presentation

Protein-DNA interaksjon

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Protein-DNA interaksjon Noen prinsipper

  2. Protein-DNA interaksjonBiologisk rolle • Transkripsjon • Lesing av genomisk informasjon • Replikasjon • Reparasjon 6-40 000 genes

  3. To språk i våre gener • protein kodende informasjon - indirekte avlesning • DNA  transkripsjon  hnRNA  splicing  mRNA  translasjon  protein • regulatorisk informasjon - direkte avlesning • DNA  binding av TF  genaktivering Indirekte avlesning via transkripsjon/translasjon Direkte avlesning via TFs Cis Trans Cis-elementenes funksjon: å være templater for assembly av multiprotein komplekser

  4. Utfordringen Hvordan avlese info her? Transkripsjons- faktorer Mil etter mil….

  5. Hva kan gjenkjennes her? Elektrostatisk interaksjon Form/ geometri Hydrogen- bindinger Fleksibilitet bøyelighet Hydrofob interaksjon

  6. Direkte avlesning av DNA-sekvensPrinsipper • To nivåer av gjenkjenning • Gjenkjenning av form + kjemisk gjenkjenning • Gjenkjenning av form • Dimensjonen tilheliks passer dimensjonene i major groove av B-DNA • Vanligste form for interaksjon • Multiple domener deltar gjerne i gjenkjenning • dimerer av samme • tandem repetert motiv • samvirke av to ulike motiver • Gjenkjenning: detaljert “fit” av komplementære flater • hydrering/vann inngår • sekv spes variasjon av DNA-struktur inngår

  7. Gjenkjenning via komplementære former

  8. Proteinets form - alfa-heliks mest brukt • Dimensjonen tilheliks passer dimensjonene i major groove av B-DNA • Sidegruppene peker utover og er gunstig poisjonert for hydrogenbindinger

  9. DNAs form:B-DNA mest brukt DNA B-form A-form Major groove Minor groove Major groove Minor groove Vid geometri passer a-heliks Hvert basepar med unikt H-bindings- mønster Dyp og trang geometri Hvert basepar binært H-bindings- mønster Dyp og trang geometri Grunn og vid

  10. B- versus A-form DNA B A

  11. Gjenkjenning via komplementære former

  12. De fleste bruker alfa-heliks Zinc finger bHelix-Loop-Helix (Max) STAT dimer Leucine zipper (Gcn4p) p53 DBD NFkB

  13. Hva kan gjenkjennes her? Elektrostatisk interaksjon Form/ geometri Hydrogen- bindinger Fleksibilitet bøyelighet Hydrofob interaksjon

  14. Neste nivå: kjemisk gjenkjenning Avlesning av sekvensinformasjon • Kjemisk gjenkjenning • DNA: kontakt med baser + backbone • Negativ ladet sukker-fosfat kjede basis for elektrostatisk interaksjon • Lik overalt - ingen sekvens-gjenkjenning • Likevel hovedbidrag til bindingsstyrke

  15. - - - - - - - Elektrostatisk interaksjonEntropi-drevet binding Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ - Na+ Na+ Na+ - Na+ Na+ - Na+ Na+ - Na+ Na+ Na+ - Na+ Na+ - Na+ Na+ Na+ - Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Negativ fosfatkjede delvis nøytralisert av sky av motioner Na+ Na+ Na+ Motioner frigitt Entropi-drevet binding Na+

  16. Likevekt med ionerAffinitet avtar med økende ionestyrke Prot + DNA = Complex + n [Na+] [Compl] [Na+]n K = = Kapp [Na+]n [Prot] [DNA] Affinitet Ionestyre

  17. Hva kan gjenkjennes her? Elektrostatisk interaksjon Form/ geometri Hydrogen- bindinger Fleksibilitet bøyelighet Hydrofob interaksjon

  18. D A A Gjenkjenning via Hydrogenbinding • Hydrogen-binding er sentral for spesifikk gjenkjenning • 10-20 stk i kontaktflaten • Baseparing ikke uttømt i dupleks DNA, ledige steder peker ut mot major groove

  19. Ubrukte H-bindingsmuligheter i gropene Major groove Peker utover i major groove Peker utover i minor groove Minor groove AT-basepar Major groove GC-basepar Minor groove

  20. D D A A A A D A A A A En ”strek-kode” i gropene Unik ”strekkode” i major groove Binær ”strekkode” i minor groove AT-basepar AT-basepar GC-basepar Unik gjenkjenning av et basepar krever TO hydrogenbindinger i major groove GC-basepar AT-par [AD-A] ≠ TA-par [A-DA] GC-par [AA-D] ≠ CG-par [D-AA] AT-par [A-A] = TA-par [A-A] GC-par [ADA] = CG-par [ADA]

  21. Protein sidekjede- DNA bp interaksjon • Nærbilde • Aminosyrenes sidekjeder sentrale, disse peker utover fra en a-helix og er optimalt posisjonert for base-interaksjon • Likevel ingen genetisk kode i form av sidekjede-base regler • docking av hele proteinet bestemmer

  22. Ukens protein: c-Mybs DNA-bindende domene R2R3

  23. Ukens protein: c-Myb R2R3 dreiet

  24. DNA + c-Myb R2R3- komplementære former

  25. Ukens protein: c-Myb R2R3 dreiet

  26. Ukens protein: c-Myb R2R3 med Asn markert lilla

  27. Ukens protein: c-Myb R2R3 - nærbilde

  28. Hva kan gjenkjennes her? Elektrostatisk interaksjon Form/ geometri Hydrogen- bindinger Fleksibilitet bøyelighet Hydrofob interaksjon

  29. Hydrofobe kontaktpunkter Ile

  30. Hva kan gjenkjennes her? Elektrostatisk interaksjon Form/ geometri Hydrogen- bindinger Fleksibilitet bøyelighet Hydrofob interaksjon

  31. Indusert bøyning av DNA • Arkitektoniske faktorer med bøyningsfunksjon • binder minor groove • induserer bøyning av DNA • har høy affinitet for sære DNA-strukturer • DNAs bøyelighet varierer +

More Related