نطاق ربط الحمض النووي

تم اكتشاف وحدة اللولب-الانعطاف-اللولب في الأصل في البكتيريا، وهي شائعة في البروتينات الكابتة ويبلغ طولها حوالي 20 حمضًا أمينيًا. في حقيقيات النوى، يتكون نطاق التماثل من حلزونين، أحدهما يتعرف على الحمض النووي (ويُعرف أيضًا باسم حلزون التعرف). وهي شائعة في البروتينات التي تنظم عمليات النمو. ^{[ 5 ]}

توجد بنية اللولب-الدبوس-اللولب في البروتينات التي تتفاعل مع الحمض النووي بطريقة غير محددة التسلسل. ^{[ 6 ]} تتكون هذه البنية من لولبين ألفا متوازيين عكسيًا متصلين بحلقة دبوس قصيرة. يتراص اللولبان بزاوية حادة تتراوح بين 25 و50 درجة تقريبًا، مما يحدد النمط المميز لكراهية الماء في التسلسلات. في حين يمكن تمييز بنيات أخرى مرتبطة بالحمض النووي، مثل بنية اللولب-الانعطاف-اللولب، التي تتكون أيضًا من زوج من اللوالب، بسهولة من خلال تراص اللوالب بزاوية قائمة تقريبًا. ^{[ 7 ]}

يوجد نطاق إصبع الزنك في الغالب في حقيقيات النوى، ولكن وُجدت بعض الأمثلة في البكتيريا. ^{[ 8 ]} يتراوح طول نطاق إصبع الزنك عادةً بين 23 و28 حمضًا أمينيًا، ويُثبَّت عن طريق تنسيق أيونات الزنك مع بقايا مُنسِّقة للزنك متباعدة بانتظام (إما الهيستيدين أو السيستين). يُنسِّق النوع الأكثر شيوعًا من أصابع الزنك (Cys2His2) أيون زنك واحدًا، ويتكون من حلزون تعرُّف وصفيحة بيتا ثنائية السلاسل . [ ^{9 ] في} عوامل النسخ، غالبًا ما توجد هذه النطاقات في مصفوفات (عادةً ما تفصلها تسلسلات رابطة قصيرة)، وتكون المسافة بين الأصابع المتجاورة 3 أزواج قاعدية عند ارتباطها بالحمض النووي.

يوجد نطاق سحاب الليوسين الأساسي ( bZIP ) بشكل رئيسي في حقيقيات النوى، وبدرجة أقل في البكتيريا. يتكون نطاق bZIP من حلزون ألفا يحتوي على الليوسين في كل حمض أميني سابع. إذا تلاقى حلزونان من هذا النوع، يتفاعل الليوسينان كأسنان السحاب، مما يسمح بتكوين ثنائي بروتين. عند الارتباط بالحمض النووي، ترتبط بقايا الأحماض الأمينية الأساسية بالهيكل السكري الفوسفاتي، بينما تستقر الحلزونات في الأخاديد الرئيسية. وينظم هذا النطاق التعبير الجيني.

يتكون نطاق الحلزون المجنح (WH) من حوالي 110 حمض أميني، ويحتوي على أربعة حلزونات وصفيحة بيتا ثنائية الخيوط.

يتكون نطاق الحلزون-الانعطاف-الحلزون المجنح (wHTH) SCOP 46785 عادةً من 85-90 حمضًا أمينيًا. ويتكون من حزمة ثلاثية الحلزونات وصفيحة بيتا رباعية الخيوط (الجناح).

يوجد نطاق الحلزون-الحلقة-الحلزون الأساسي (bHLH) في بعض عوامل النسخ ، ويتسم بوجود حلزونين ألفا (α-helixes) متصلين بحلقة. عادةً ما يكون أحد الحلزونين أصغر حجمًا، وبفضل مرونة الحلقة، يسمح بتكوين ثنائي من خلال الطي والتراص مع الحلزون الآخر. يحتوي الحلزون الأكبر عادةً على مناطق ارتباط الحمض النووي.

توجد نطاقات صندوق HMG في بروتينات المجموعة عالية الحركة، والتي تشارك في مجموعة متنوعة من العمليات المعتمدة على الحمض النووي، مثل التضاعف والنسخ. كما أنها تُغير مرونة الحمض النووي عن طريق إحداث انحناءات. ^{[ 10 ] [ 11 ]} يتكون النطاق من ثلاثة حلزونات ألفا تفصل بينها حلقات.

نشأت نطاقات Wor3، التي سميت نسبة إلى منظم White–Opaque 3 (Wor3) في المبيضات البيضاء، في وقت أقرب في الزمن التطوري من معظم نطاقات ربط الحمض النووي الموصوفة سابقًا، وهي تقتصر على عدد قليل من الفطريات. ^{[ 12 ]}

يُعدّ طي OB وحدة بنائية صغيرة سُمّيت بهذا الاسم نسبةً إلى قدرتها على الارتباط بالنيوكليوتيدات قليلة الوحدات والسكريات قليلة الوحدات . يتراوح طول نطاقات طي OB بين 70 و150 حمضًا أمينيًا. ^{[ 13 ]} ترتبط طيات OB بالحمض النووي أحادي السلسلة، ولذلك تُصنّف كبروتينات رابطة أحادية السلسلة . ^{[ 13 ]}

تم تحديد البروتينات ذات الطي OB باعتبارها ضرورية لتضاعف الحمض النووي ، وإعادة تركيب الحمض النووي ، وإصلاح الحمض النووي ، والنسخ ، والترجمة ، والاستجابة للصدمة الباردة ، والحفاظ على التيلوميرات . ^{[ 14 ]}

يتكون نطاق الغلوبولين المناعي ( InterPro : IPR013783 ) من بنية صفائح بيتا ذات حلقات ربط كبيرة، تعمل على التعرف على الأخاديد الرئيسية للحمض النووي أو المستضدات. يوجد هذا النطاق عادةً في بروتينات الغلوبولين المناعي، ولكنه موجود أيضًا في بروتينات Stat التابعة لمسار السيتوكينات. ويرجع ذلك على الأرجح إلى أن مسار السيتوكينات تطور حديثًا نسبيًا، واعتمد على أنظمة كانت فعالة بالفعل، بدلًا من إنشاء أنظمة خاصة به. 

يوجد نطاق ربط الحمض النووي B3 (InterPro: IPR003340، SCOP 117343) حصريًا في عوامل النسخ من النباتات العليا وفي إنزيمات القطع المحددة EcoRII و BfiI ، ويتكون عادةً من 100-120 حمضًا أمينيًا. ويشمل سبع صفائح بيتا واثنين من حلزونات ألفا ، والتي تشكل معًا بنية بروتينية شبيهة بالبرميل ترتبط بالحمض النووي . 

توجد مُؤثرات TAL في البكتيريا المُمرضة للنباتات من جنس Xanthomonas ، وتُشارك في تنظيم جينات النبات المُضيف لتسهيل ضراوة البكتيريا وتكاثرها وانتشارها. ^{[ 15 ]} تحتوي هذه المُؤثرات على منطقة مركزية من تكرارات متتالية تتراوح بين 33 و35 حمضًا أمينيًا، ويُشفّر كل تكرار قاعدة DNA واحدة في موقع ارتباط TALE. ^{[ 16 ] [ 17 ]} ضمن التكرار، يرتبط الحمض الأميني رقم 13 فقط مباشرةً بقاعدة DNA، مُحددًا بذلك خصوصية التسلسل، بينما تتصل المواقع الأخرى بهيكل DNA، مُثبتةً بذلك تفاعل ارتباط DNA. ^{[ 18 ]} يتخذ كل تكرار ضمن المصفوفة شكل حلزونات ألفا مزدوجة، بينما تُشكل مصفوفة التكرار بأكملها حلزونًا فائقًا يمينيًا، يلتف حول الحلزون المزدوج لـ DNA. أظهرت الدراسات أن تكرارات بروتين TAL المؤثرة تنكمش عند ارتباطها بالحمض النووي، واقتُرحت آلية بحث ثنائية الحالة، حيث يبدأ بروتين TALE الممتد بالانكماش حول الحمض النووي بدءًا من التعرف الناجح على الثايمين من وحدة تكرار فريدة في الطرف الأميني لتكرارات بروتين TAL المؤثرة الأساسية. ^{[ 19 ]} توجد بروتينات مشابهة في بكتيريا Ralstonia solanacearum الممرضة للنباتات ، ^{[ 20 ]} والفطريات التكافلية الداخلية Burkholderia rhizoxinica ^{، [ 21 ]} وكائنين دقيقين بحريين لم يتم تحديدهما بعد. ^{[ 22 ]} يُحفظ كل من رمز ارتباط الحمض النووي وبنية التكرارات بين هذه المجموعات، والتي يُشار إليها مجتمعةً باسم البروتينات الشبيهة بـ TALE .