БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 6, с. 633–644
УДК 577.151.45
Механизмы диффузионного поиска специфичных мишеней ДНК-зависимыми белками
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДНК-белковые взаимодействия, поиск мишеней в ДНК, одномерная диффузия, репарация ДНК, эндонуклеазы рестрикции, факторы транскрипции.
Аннотация
Для осуществления своих функций многие ДНК-зависимые белки должны быстро находить специфичные мишени на фоне огромного избытка неспецифичной ДНК. Несмотря на то, что впервые эта проблема была сформулирована более 40 лет назад, механизм такого поиска остается одной из нерешенных до конца фундаментальных задач в области ДНК-белковых взаимодействий. Предполагается существование нескольких взаимодополняющих способов: механизм «скольжения», при котором поиск идет посредством одномерной диффузии вдоль контура ДНК в случайном направлении, механизм «перепрыгивания» белка между близко расположенными участками цепи ДНК, макроскопическая ассоциация–диссоциация ДНКбелкового комплекса и интерсегментный перенос. В обзоре проанализировано современное состояние проблемы поиска белками мишеней в ДНК, теоретические описания и методы исследования этого процесса на уровне ансамблей молекул (макроскопические методы) и на уровне индивидуальных молекул (микроскопические методы). Практически все исследованные ДНК-зависимые белки ведут поиск специфичных мишеней, сочетая диффузию в трехмерном пространстве и одномерную диффузию по контуру ДНК.