Комплексы белки–ДНК: специфичность и механизмы узнавания

Abstract

Белково-нуклеиновое узнавание – важный аспект регуляции экспрессии генов, репликации ДНК и ее компактизации. Результаты изучения механизмов узнавания показывают, что последовательность нуклеотидов ДНК считывается регуляторными белками и позволяет им селективно связываться с конкретными участками ДНК. Обзор посвящен процессам, происходящим при специфичном и неспецифичном комплексообразовании белков и ДНК. Основное внимание уделено прямому и непрямому механизмам сиквенс-специфичного узнавания. Приведены примеры комплексов, иллюстрирующие многообразие способов белково-нуклеинового узнавания. Ключевые слова: типы белково-нуклеинового комплексообразования, специфичность белково-нуклеиновых взаимодействий, механизмы прямого и непрямого узнавания.

Білково-нуклеїнове впізнавання – важливий аспект регуляції експресії генів, реплікації ДНК та її компактизації. Результати вивчення механізмів упізнавання показують, що послідовність нуклеотидів ДНК зчитується регуляторними білками і надає їм можливості селективно зв’язуватися з певними ділянками ДНК. В огляді розглянуто процеси, які відбуваються за специфічного та неспецифічного білково-нуклеїнового комплексоутворення. Основну увагу приділено прямому та непрямому механізмам сиквенс-специфічного впізнавання. Наведено приклади комплексів, які демонструють різноманітність способів білково-нуклеїнового впізнавання. Ключові слова: типи білково-нуклеїнового комплексоутворення, специфічність білково-нуклеїнових взаємодій, механізми прямого та непрямого впізнавання.

Protein-nucleic acid recognition is essential in a number of cellular processes, in particular, gene regulation, DNA replication and compaction. Studies on the recognition mechanisms show that DNA sequence carries information which is read out by proteins that selectively bind to specific DNA sites. The review is focused on the processes taking place during formation of specific and nonspecific complexes of proteins and DNA. Special attention is paid to direct and indirect mechanisms of sequence-specific recognition. Several examples of protein-nucleic acid complexes are given to illustrate the variety of recognition mechanisms. Keywords: protein-nucleic acid complexes, specificity of protein-nucleic acid interaction, mechanisms of direct and indirect readout.