¿Por qué el zinc en el dedo de zinc da como resultado la estabilidad de la cadena de proteína fuertemente plegada?

Lea el documento “De Novo Protein Design: Totally Automated Sequence Selection” de Dahiyat y Mayo (Science Vol 278, 1997). Estos investigadores pudieron aislar un péptido sintético con el pliegue ββα característico de un dedo de zinc Cys2His2. Sin embargo, este péptido carece de los residuos de coordinación del metal y, por lo tanto, carece de los correspondientes enlaces S-Zn (II) y N-Zn (II). En cambio, el péptido tiene residuos hidrófobos que permiten que el péptido forme la misma estructura (mi apuesta es que plegar este péptido en comparación con un dedo de zinc tendría una entropía mucho más favorable resultante del enterramiento de estos residuos hidrofóbicos en el plegamiento, mientras que por supuesto que carece de la entalpía de la formación del enlace de zinc).

Ros es una familia natural de proteínas de unión a ADN estabilizada con zinc, algunos miembros de los cuales también pueden prescindir del zinc y aún así formar la estructura correcta y funcional. En lugar de zinc, hay una red de enlaces de hidrógeno (“Estrategias moleculares para reemplazar el sitio estructural de los metales en el dominio de dedos de zinc procariotas” Baglivo et al., BBA, 2014).

Respuesta corta: el zinc proporciona energía gratuita en el lugar correcto, pero de ninguna manera es insustituible.