亮氨酸拉链(leucine zipper)
/ LOO-seen ZIP-er /
想象两条长长的拉链齿,它们不是靠金属、而是靠一排油腻的小疙瘩互相咬合,一旦锁在一起,这一对就像一根许愿骨那样竖起来,再朝下伸去夹住下面的东西。这就是亮氨酸拉链:让两条蛋白质链彼此夹扣、合体之后像钳子一样抓住DNA的方式。
每条链都是一段长长的α-螺旋。沿着这条螺旋的一个面往下数,每隔七个氨基酸就有一个亮氨酸——一种小小的油性侧链——于是这些亮氨酸排成一条纹。当两条这样的螺旋相遇,它们的亮氨酸条纹像拉链齿那样咬合互锁,把两条链作为一个卷曲螺旋扣在一起。这个握手是二聚化的那部分;它完全不碰DNA。紧挨着它,每条链继续延伸出一段富含碱性、带正电氨基酸的区域,这两段碱性区像Y字张开的双臂那样分开,分别躺进DNA两侧的沟里,读取序列。因为整个DNA结合部件只有成对才管用,它的正式名字叫碱性亮氨酸拉链,简称bZIP,结合位点通常是一段短而近乎对称的序列,正好配合这双臂式的抓握。
巧妙的结果在于组合性。因为拉链把两条链接在一起,而许多bZIP蛋白既能与同类配对(同源二聚体),也能与不同伙伴配对(异源二聚体),一组数量不多的bZIP蛋白就能混搭出一大批各不相同的二聚体,每一种偏好略有不同的DNA位点,各自开启不同的程序。AP-1因子里的Fos和Jun蛋白是教科书式的例子:Jun能和Jun配对,但Fos-Jun的配对要强劲得多,所以身边有哪些伙伴,就调谐着细胞对生长信号的应答。这是一个小小的基序,对细胞如何决定生长和分裂却有着远超其体量的影响力。
AP-1转录因子是Fos和Jun组成的亮氨酸拉链二聚体。细胞通过哪些伙伴配对——是Jun配Jun,还是更强的Fos配Jun——来微调自己对生长和应激信号的应答。
两段螺旋拉在一起,再让碱性的手臂张进DNA的沟里。
亮氨酸并不接触DNA——它们只是把两条螺旋粘在一起。真正接触DNA的是紧随其后的碱性区,所以完整的基序叫碱性亮氨酸拉链(bZIP),而不是单单一条拉链。