Poprzez geny... jak się ruszają białka

Filip Gołębiowski | 2005-10-25

W jaki sposób białka wiążące DNA, jak np. czynniki transkrypcyjne, poruszają się po DNA by znaleźć swoje własne miejsce wiązania? Kiedy wolą pełzać, a kiedy skakać?

Białka, które specyficznie wiążą się do sekwencji DNA, najpierw wiążą się w losowym miejscu, a następnie przemieszczają się do właściwego miejsca. Jest to opisywane zazwyczaj przez model zakładający ślizganie się proteiny po nici nukleotydowej, z zachowaniem stałego kontaktu obu makromolekuł.
Białka mogą także przemieszczać się dzięki kolejnym cyklom dysocjacji-reasocjacji na tej samej nici, co przypomina skakanie.

Trójka naukowców z uniwersytetu w Bristolu postanowiła dowiedzieć się więcej o tych procesach. Nauczyli się analizować ruchy białka po DNA, w taki sposób który pozwala na odróżnienie *skakania* od *ślizgania*. Potrafili zauważyć czy białko utrzymuje kontakt z nicią DNA, czy go zrywa podczas przemieszczania się wzdłuż nici.

Przeprowadzili swoje badania dla różnych stężeń soli. Przy niskiej ilości jonów, oraz dla miejsc oddalonych od siebie o mniej niż 50 par zasad (pz) transfer białka zachodził jednowymiarowo, czyli bez odrywania się od nici kwasu deoksyrybonukleinowego. Dla stężenia soli, jakie występuje in vivo i dla powyżej 30 pz oraz dla powyżej 50 pz w każdym sprawdzonym stężeniu soli, transfer DNA zachodził z przynajmniej jednym skokiem. Występował więc wtedy co najmniej jeden etap dysocjacji i reasocjacji.
Wynika z tego, że tylko na bliskie odległości i w niskim stężeniu soli badane białko poruszało się ślizgając. W innych warunkach stężenia soli i na większe odległości ruch białka angażował jego dysocjację-reasocjację, czyli skoki.

Źródło:
Measurement of the contributions of 1D and 3D pathways to the translocation of a protein along DNA.
Darren M. Gowers, Geoffrey G. Wilson, and Stephen E. Halford
PNAS, November 1, 2005, vol. 102, no. 44, 15883–15888

Artykuł jest dostępny bezpłatnie w pełnej wersji:
http://www.pnas.org/cgi/reprint/0505378102v1