結構生物化學/鋅指
鋅指是一種自包含的結構域，透過一個鋅離子與一對半胱氨酸和一對組氨酸的結合而形成。此外，還有一個內部疏水基團也與它相連。鋅指的發現揭示了一種新的蛋白質摺疊方式，但也揭示了 DNA 識別的一個重要方面。與其他通常利用雙螺旋的二元對稱性來識別 DNA 的蛋白質不同，鋅指以單列形式結合在一起，以識別不同長度的核酸序列。這種標準設計為特定識別 DNA 或 RNA 提供了許多組合。因此，預計鋅指在自然界中大量存在。這也解釋了為什麼它是人類基因組中 3% 的基因。
鋅指最適合用於工程化蛋白質以尋找特定基因並對其進行靶向。1994 年的一個應用使用了三指蛋白來敲除轉化成小鼠細胞系的癌基因的表達。此外，靶向一個錯配的鋅指啟動子導致了報告基因的啟用。因此，可以透過將鋅指肽融合到抑制或啟用域來以精心選擇的方式開啟或關閉基因。此外，有可能將鋅指與其他效應域（例如來自核酸酶或整合酶的效應域）結合起來，以製造嵌合蛋白，從而控制和修飾基因組。工程化鋅指蛋白有一些應用，可能具有治療意義。
對染色質結構的研究進行了大約十年，最終發現了核小體及其基本結構的普遍描述。這也導致了發現 DNA 在 300-A 染色質纖維中摺疊的下一級結構。這引起了人們對當時被稱為“活躍染色質”的興趣。這是參與轉錄或以平衡方式維持轉錄的染色質，以及尋找一種易處理的系統。這可能導致提取相對大量的材料用於生化和結構研究的許多可能性。
研究非洲爪蟾 5S RNA 基因（由 RNA 聚合酶 III 轉錄）的羅伯特·羅德和多納爾·布朗很有意思。他們發現轉錄的準確起始階段需要結合一種 40kDA 的蛋白質因子，也稱為因子 A 或轉錄因子 IIIA，該因子是從卵母細胞提取物中提取和純化的。透過利用一種稱為缺失作圖的方法，發現這種因子與基因內大約 50 個核苷酸長的區域相互作用，該區域也稱為內部控制區。這是第一個描述的真核轉錄因子。
發育不完全的卵母細胞是儲存 5s RNA 分子的場所，以 7S 核糖核蛋白顆粒的形式儲存，每個顆粒都包含一個單一的 40-kDa 蛋白質，該蛋白質被證實與 TFIIIa 相同。因此，TFIIIA 附著在 5S RNA 及其同源 DNA 上。實際上，人們認為它可能調節 5S 基因轉錄的自調節。無論這種自調節是否在體內發生，這種雙重相互作用都提出了一個有趣的結構問題，由於在未成熟的非洲爪蟾卵母細胞中存在大量蛋白質 TFIIIA，因此可以解決這個問題。
一位名叫米勒的研究生研究了 TFIIIA，發現蛋白質中存在一個驚人的重複基序，後來被稱為鋅指，因為它含有鋅並附著在 DNA 上。這種重複結構是透過生化方法發現的，而不是透過計算機序列分析發現的。
當米勒反覆進行關於純化 7S RNP 的已發表協議的實驗時，他獲得了非常低的產量，這與解離有關。布朗和羅德使用了含有二硫蘇糖醇的緩衝液，因為蛋白質含有高水平的半胱氨酸含量，以及 EDTA 去除任何金屬汙染物，這些汙染物會水解核酸。在 0.1 mM DTT 中對複合物進行凝膠過濾導致蛋白質和 5S RNA 分開洗脫。然而，當強還原劑硼氫化鈉沒有改變複合物時，發現蛋白質沒有透過二硫鍵結合在一起，並且可能與金屬相關。然後，在用一系列螯合劑孵育顆粒後，只有事先新增 Zn2+ 才能防止顆粒分解，而其他型別的金屬則無法做到這一點。當使用原子吸收光譜法分析和部分純化的 7S 製備溶液時，也表明存在大量的鋅濃度。
在這些實驗進行的同時，7S RNP 中鋅的比例為每顆粒兩個。這是低於準確值的，因為它們的緩衝液中含有 0.5M 或 1mM DTT，DTT 對鋅具有很高的結合常數。米勒用純淨完整的顆粒製備重複了這一過程，沒有使用 DTT。他得出結論，天然 7S RNp 約有 7 和 11 個鋅離子。
↑ Klug Aaron(2009). 鋅指的發現及其應用。“生物化學年度評論”，p. 3-6。