«Ионы цинка в цинковых пальцах связываются с четырьмя атомами серы или азота остатков цистеина и гистидина белка», — объясняет Николас П. Фаррелл из Университета Содружества Вирджинии (Ричмонд, США). «Ионы золота связываются всего с двумя аминокислотными фрагментами и изменяют конформацию белка.« Золотые пальцы »больше не могут связываться с нуклеиновыми кислотами, что может быть терапевтически полезным».Хотя существует множество потенциальных сайтов связывания для ионов металлов, каждый металлопротеин обычно предпочитает одну конформацию. Ранее было невозможно определить, где находятся сайты специфического связывания в смеси конформеров.
Фаррелл и его команда внимательно изучили два золотых пальца. По словам Фаррелла, «замена цинка в цинковом пальце 3 фактора транскрипции Sp1 приводит только к одному виду золотых пальцев». Исследователи определили, что это наличие линейной связи Cys-Au-His.
В случае белка нуклеокапсида ВИЧ, который играет критическую роль в репликации вируса, «размещение золота в цинковом пальце 2 белка (NCp7-F2) приводит к трем различным видам золотых пальцев с линейным Cys-Au. -Cys мотивы, один из которых явно преобладает ».Успех исследователей связан с использованием специального аналитического метода, называемого масс-спектрометрией подвижности ионов бегущей волны (TWIM-MS). В этом методе анализируемые молекулы ионизируются, а ионы ускоряются электрическим полем в газе. Столкновения с молекулами газа замедляют ионы.
Большие, объемные молекулы замедляются больше, чем маленькие, компактные, потому что они чаще сталкиваются. Это также позволяет различать и разделять изомеры, потому что, хотя они имеют одинаковую массу, их разная геометрия приводит к разной подвижности.
После разделения в соответствии с их подвижностью отдельные ионы теперь могут быть фрагментированы посредством диссоциации, индуцированной столкновением (CID), а фрагменты снова измерены с помощью масс-спектрометрии. Это позволяет охарактеризовать более короткие пептиды, которые остаются связанными с золотом.
«Таким образом, мы смогли идентифицировать специфические сайты связывания и режимы для модифицированных золотом цинковых пальцев NCp7-F2 и Sp1-F3», — говорит Фаррелл. «Таким образом, масс-спектрометрия ионной подвижности дает важную информацию об изменениях в геометрии, вызванных обменом цинка в белках цинковых пальцев, а также о селективности и реакционной способности таких реакций. Это может быть полезным при поиске новых основанных на металлах противовирусные и противоопухолевые препараты ».