mini|Der Lambda-Repressor an die DNA-Sequenz des Lambda-Operators gebunden.
Eine Protein-DNA-Interaktion bezeichnet eine Bindung von einem Protein an DNA. Dadurch werden verschiedene Prozesse der DNA-Replikation, der Genexpression und der Epigenetik gesteuert.
Eigenschaften Proteine, die eine Wechselwirkung mit DNA eingehen, werden als DNA-bindende Proteine bezeichnet, z. B. Proteine der DNA-Biosynthese, Transkriptionsfaktoren, DNA-modifizierende Enzyme oder Proteine der DNA-Reparatur. Meistens erfolgt eine Bindung an die große Furche von B-DNA. Die Interaktionen können in sequenzspezifische und sequenzunabhängige Protein-DNA-Interaktionen eingeteilt werden. Zu den DNA-bindenden Proteinen, deren Sequenzspezifität im Zuge eines Proteindesigns gezielt verändert werden, gehören z. B. die Zinkfingernukleasen oder die Transcription activator-like effector nucleases (TALEN).
Analog definierte Interaktionen sind z. B. Protein-Lipid-Interaktionen, Protein-RNA-Interaktionen und Protein-Protein-Interaktionen.
Nachweisverfahren Verschiedene Methoden können zur Charakterisierung (DNA-Sequenz, DNA-bindende Proteine) verwendet werden.Y. H. Cai, H. Huang: Advances in the study of protein-DNA interaction. In: Amino acids. Band 43, Nummer 3, September 2012, S. 1141–1146, . PMID 22842750. Dazu gehören unter anderem die Ligandenbindungstests zur Bestimmung der Affinität, wie der FilterbindungstestArthur. D. Riggs, Suzanne Bourgeois, Ronald F. Newby, Melvin Cohn DNA binding of the lac repressor. In: Journal of Molecular Biology Band 34, Nummer 6, 1968, 365–368, , PMID 4938552 und der Electrophoretic Mobility Shift Assay, die Elektronenmikroskopie,C. Brack: DNA electron microscopy. In: CRC critical reviews in biochemistry. Band 10, Nummer 2, 1981, S. 113–169, PMID 6163590 (Review). die ChIP,T. Sahr, C. Buchrieser: Co-immunoprecipitation: protein-RNA and protein-DNA interaction. In: Methods in Molecular Biology. Band 954, 2013, S. 583–593, , PMID 23150422. die ChIP-on-Chip, die ChIP-Seq, der DNase Footprinting Assay, die Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie, das Yeast-One-Hybrid-System (Y1H),B. Deplancke, A. Mukhopadhyay, W. Ao, A. M. Elewa, C. A. Grove, N. J. Martinez, R. Sequerra, L. Doucette-Stamm, J. S. Reece-Hoyes, I. A. Hope, H. A. Tissenbaum, S. E. Mango, A. J. Walhout: A gene-centered C. elegans protein-DNA interaction network. In: Cell. Band 125, Nummer 6, Juni 2006, S. 1193–1205, , PMID 16777607. das Bacterial-One-Hybrid-System (B1H) und das DamID. Der Southwestern Blot erlaubt mit Hilfe spezifischer markierter DNA den Nachweis von DNA-bindenden Proteinen die zuvor durch eine SDS-PAGE aufgetrennt wurden. Daneben kann eine Strukturaufklärung per Röntgenstrukturanalyse oder per NMR-Spektroskopie erfolgen.
Einzelnachweise
Kategorie:Nukleinsäure-Methode Kategorie:Molekularbiologie Kategorie:Systembiologie Kategorie:Protein-Methode Kategorie:Biochemisches Nachweisverfahren