p53 белок: Связывание ДНК
р53 дикого типа является ДНК-связывающим белком. Он способен как к специфическому, так и к неспецифическому связыванию. Центральная часть молекулы (аминокислоты 90-290) необходима для специфического взаимодействия, карбоксильный конец - за неспецифическое.
Р53 дикого типа специфически способен узнавать G-C богатый участок вблизи раннего промотора SV40 ( Bargonetti et al., 1991 ), фрагмент кластера рибосомных генов , содержащий повторяющийся мотив TGCCT ( Kern et al., 1991 ), однако между этими последовательностями нет сходства.
Особо интересным представлялось определить общий вид (консенсус) последовательности, с которыми способен специфически связываться р53 дикого типа. В 1992 году две независимых группы опубликовали сообщение, что ими обнаружен такой консенсус. Функ и соавторы инкубировали двуцепочечные олигонуклеотиды с ядерными экстрактами нормальных человеческих фибробластов , затем преципетировали комплекс р53-ДНК с помощью моноклональных антител к р53. Отобранные таким образом олигонуклеотиды амплифицировали с помощью ПЦР и использовали в новом раунде инкубации с ядерными экстрактами и т. д. ( Funk et al., 1992 ).
Группой Фогельстайна был применен аналогичный подход, за исключением того, что они использовали р53, полученный в бакуловирусной системе, и случайные фрагменты геномной ДНК, клонированные в плазмиде. В результате был определен консенсус связывания р53 дикого типа в виде палиндромной последовательности типа: 5'-PuPuPuC(A/T)(T/A)GPyPyPy-N(1-13)- PuPuPuC(A/T)(T/A)GPyPyPy-3' ( El-Diery et al., 1992 ). Симметрия четырех полусайтов внутри консенсуса предсказывала взаимодействие р53 с такими структурами ДНК в тетрамерной форме. Однако в экспериментах по связыванию р53 и олигонуклеотида, содержащего р53-промоторный элемент ( responsive element RE ), in vitro было показано, что комплекс с ДНК содержит только две молекулы р53 и, более того, мономерная форма способна трансактивировать промотор, содержащий р53-элемент RE, хотя связывания in vitro не обнаружили ( Tarunina, Jenkins, 1993 ).
С-концевой домен р53\p53 белок может влиять на специфическое связывание с ДНК ( Bayle et al., 1995 ). Важным этапом в изучении ДНК-связывающих свойств р53 была кристаллизации центрального района белка р53 ( Cho et al., 1994 ). Структура кокристалла р53- ДНК была определена методом рентгено-структурного анализа с разрешением 2,2 ангстрем. Кокристалл включает двуцепочечный олигонуклеотид размером 21 п.н. с двумя специфическими для связывания р53 последовательностями ДНК и две молекулы белка р53 (каждая из которых соответствует центральной области р53 с 94 по 311 аминокислоты), расположенных по принципу "голова к хвосту".
По-видимому, при связывании с ДНК структура центрального домена р53 не меняется, так как структура связанных с ДНК молекул р53 не отличается от структуры несвязанной молекулы р53. Комплекс р53-ДНК не содержит ни один из структурных элементов, характерных для всех известных ДНК-связывающих белков, таких как "цинковые пальцы" или "спираль-петля-спираль", и его нельзя отнести ни к одной из групп, ранее описанных ДНК-связывающих белков ( Pabo et al., 1992 ).
Далее см. р53 белок: Комплекс р53- ДНК
p53: ацетилирование и связывание с ДНК
p53 белок: повышение ДНК-связывающей активности при клеточном старении
