خطاف AT

يُعدّ خطاف AT نمطًا لربط الحمض النووي موجودًا في العديد من البروتينات، بما في ذلك بروتينات المجموعة عالية الحركة (HMG) ، ^{[ 1 ]} وبروتينات ربط الحمض النووي من النباتات ^{[ 2 ]} وبروتين hBRG1، وهو إنزيم ATPase مركزي في مركب إعادة تشكيل التحويل/عدم تخمير السكروز البشري (SWI/SNF) . ^{[ 3 ]}

يتكون هذا النمط من تسلسل أساسي محفوظ ومتناظر من البرولين - الأرجينين - الجليسين - الأرجينين - البرولين ، على الرغم من أن بعض خطافات AT تحتوي على برولين واحد فقط في التسلسل الأساسي. كما تتضمن خطافات AT عددًا متغيرًا من بقايا الليسين والأرجينين موجبة الشحنة على جانبي التسلسل الأساسي. ^{[ 4 ]} يرتبط خطاف AT بالأخدود الصغير للحمض النووي الغني بالأدينين والثايمين (AT)، ومن هنا جاءت تسمية AT. أما بقية الاسم فمشتقة من خطاف الأسباراجين/الأسبارتات المتوقع في أقدم خطافات AT التي تم الإبلاغ عنها في عام 1990. ^{[ 5 ]} في عام 1997، حددت الدراسات التركيبية باستخدام الرنين المغناطيسي النووي أن خطاف AT المرتبط بالحمض النووي يتخذ شكل هلال أو خطاف حول الأخدود الصغير لسلسلة الحمض النووي المستهدفة (كما هو موضح في الصورة على اليمين). ^{[ 6 ]} تحتوي بروتينات HMGA على ثلاثة خطافات AT، على الرغم من أن بعض البروتينات تحتوي على ما يصل إلى 30 خطافًا. ^{[ 5 ]} التسلسلات المثلى للارتباط ببروتينات خطاف AT هي تكرارات من الشكل (ATAA) _n أو (TATT) _n ، على الرغم من أن التسلسلات المثلى للارتباط بالتسلسل الأساسي لخطاف AT هي AAAT وAATT. ^{[ 7 ]}

يحتوي جزيء الحمض النووي ذو الاثني عشر قاعدة على ثمانية أزواج قاعدية متتالية من AT، مما يسمح بوضع خطاف AT في عدة مواضع، مع تفضيل أحد مناطق AATT لملء الأخدود الصغير بالكامل. تلعب تفاعلات فان دير فالس بين خطاف AT والأدينين دورًا هامًا في ^{تحديد خصوصية الموضع} . ^{[ 8 ]}

يوضح الشكل موضع السلسلة الرئيسية للسماح بتكوين روابط هيدروجينية مع ذرات أكسجين الثايمين في الأخدود الصغير. وقد أدت التفاعلات الموضحة إلى انحناء الحمض النووي، مما أدى إلى تمدد الأخدود الصغير. ويتسبب تشوه الحمض النووي في تكوين تفاعلات بين السلاسل الجانبية في الأخدود الكبير المكمل.

تستطيع بروتينات AT-hook تكوين روابط هيدروجينية بين مجموعات NH للجليسين 37 والأرجينين 38 على السلسلة الرئيسية وذرات أكسجين الثايمين في الأخدود الصغير، مما يؤدي إلى انحناء الحمض النووي وتوسيع الأخدود الصغير. ^{[ 8 ]} يُسهّل الارتباط بالأخدود الصغير ارتباط بروتينات أخرى بالأخدود الكبير. ^{[ 9 ]} وهذا يمكّن بروتينات HMG من تنظيم التعبير الجيني والتأثير على العمليات البيولوجية.

وقد تم اقتراح أن تعمل خطافات AT على تثبيت البروتينات المعدلة للكروماتين على تسلسلات الحمض النووي الغنية بـ AT من خلال ارتباطها بإعادة تشكيل الكروماتين، وتعديلات الهيستون، ووظيفة عزل الكروماتين. ^{[ 9 ]}

أدت التغيرات أو التعبير غير الطبيعي لبروتينات HMG إلى اضطرابات أيضية، مثل السمنة وداء السكري من النوع الثاني والسرطان. ^{[ 8 ]}