真核生物的基因調控與表觀遺傳學

亮氨酸拉鏈(leucine zipper)

/ LOO-seen ZIP-er /

想像兩條長長的拉鏈齒,它們不是靠金屬、而是靠一排油膩的小疙瘩互相咬合,一旦鎖在一起,這一對就像一根許願骨那樣豎起來,再朝下伸去夾住下面的東西。這就是亮氨酸拉鏈:讓兩條蛋白質鏈彼此夾扣、合體之後像鉗子一樣抓住DNA的方式。

每條鏈都是一段長長的α-螺旋。沿著這條螺旋的一個面往下數,每隔七個氨基酸就有一個亮氨酸——一種小小的油性側鏈——於是這些亮氨酸排成一條紋。當兩條這樣的螺旋相遇,它們的亮氨酸條紋像拉鏈齒那樣咬合互鎖,把兩條鏈作為一個捲曲螺旋扣在一起。這個握手是二聚化的那部分;它完全不碰DNA。緊挨著它,每條鏈繼續延伸出一段富含鹼性、帶正電氨基酸的區域,這兩段鹼性區像Y字張開的雙臂那樣分開,分別躺進DNA兩側的溝裡,讀取序列。因為整個DNA結合部件只有成對才管用,它的正式名字叫鹼性亮氨酸拉鏈,簡稱bZIP,結合位點通常是一段短而近乎對稱的序列,正好配合這雙臂式的抓握。

巧妙的結果在於組合性。因為拉鏈把兩條鏈接在一起,而許多bZIP蛋白既能與同類配對(同源二聚體),也能與不同夥伴配對(異源二聚體),一組數量不多的bZIP蛋白就能混搭出一大批各不相同的二聚體,每一種偏好略有不同的DNA位點,各自開啟不同的程序。AP-1因子裡的Fos和Jun蛋白是教科書式的例子:Jun能和Jun配對,但Fos-Jun的配對要強勁得多,所以身邊有哪些夥伴,就調諧著細胞對生長信號的應答。這是一個小小的基序,對細胞如何決定生長和分裂卻有著遠超其體量的影響力。

AP-1轉錄因子是Fos和Jun組成的亮氨酸拉鏈二聚體。細胞通過哪些夥伴配對——是Jun配Jun,還是更強的Fos配Jun——來微調自己對生長和應激信號的應答。

兩段螺旋拉在一起,再讓鹼性的手臂張進DNA的溝裡。

亮氨酸並不接觸DNA——它們只是把兩條螺旋粘在一起。真正接觸DNA的是緊隨其後的鹼性區,所以完整的基序叫鹼性亮氨酸拉鏈(bZIP),而不是單單一條拉鏈。

又稱
bZIP motifbasic leucine zipper亮氨酸拉链