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DNA結合蛋白

DNA結合蛋白（DNA-binding protein）是指能透過DNA結合結構域（英語：DNA-binding domain）（DBD）與單鏈或雙鏈DNA結合的一類蛋白質[1][2][3]。一般來說，能與特異DNA序列結合的DNA結合蛋白主要經由與B-DNA（生物體內DNA一般都是B-DNA形式）的大溝結合來識別DNA序列。因為B-DNA的大溝區域能容許更多蛋白質上的官能團靠近並與之進行相互作用[4][5]。

DNA結合蛋白Cro阻遏蛋白（英語：Cro repressor family）與DNA結合時的結構示意圖
DNA（橘紅色）與組蛋白（藍色）結合的結構示意圖

蛋白質與DNA的相互作用

蛋白質與DNA的結合受到pH值、溫度、離子強度、電場，以及大分子擁擠（英語：Macromolecular crowding）等多種條件的影響，具體分為特異性與非特異性兩種。非特異性的結合指蛋白質與DNA的結合不依賴特定序列，而特異性的結合則只會發生在特定的DNA序列上[6][7]。在Cas9/CRSIPER系統出現前作為主流基因編輯工具的鋅指蛋白以及TALENs都是依賴特異性的DNA蛋白間結合工作的[8]。

檢測方法

較早期的檢測蛋白與DNA間相互作用的方法[9]包括凝膠遷移實驗（EMSA）[10][11]、DNA-蛋白質相互作用ELISA實驗（DPI-ELISA）[12]、DNA酶足跡法（英語：DNase footprinting assay）（DNase footprinting assay） [13]等等。而染色質免疫沉澱法（ChIP）則是目前較為通行的檢測體內DNA與蛋白質相互作用的方法[14]。

非特異性DNA結合蛋白

最常見的一種非特異性DNA結合蛋白是真核生物染色質中與DNA結合的組蛋白。組蛋白主要是通過所帶的正電荷與帶負電的DNA結合，所以組蛋白與DNA之間的結合不依賴DNA上的特定序列。這也符合組蛋白的生物學功能，因為組蛋白需要與各種不同的DNA片段結合形成染色質的基本組成單位核小體[15][16]。另外，真核生物染色質上能夠使DNA鏈發生彎曲的高遷移率族（HMG）蛋白與DNA之間的結合也是非特異性的[17][18][19]。

特異性DNA結合蛋白

參見：轉錄因子

很多特異性DNA結合蛋白屬於轉錄因子。轉錄因子依賴其特有的DNA結合結構域與DNA上的特定序列結合。一般來說，轉錄因子在與DNA結合後，會招募酶對DNA或組蛋白進行修飾，進而調控基因的表達水平[20][21]。

參見

參考文獻

  1. ^ Travers, A. A. DNA-protein interactions. London: Springer. 1993. ISBN 978-0-412-25990-6. 
  2. ^ Pabo CO, Sauer RT. Protein-DNA recognition. Annu. Rev. Biochem. 1984, 53 (1): 293–321. PMID 6236744. doi:10.1146/annurev.bi.53.070184.001453. 
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