Un dedo de zinc es un pliegue de proteína en forma de dedo que está formado por aminoácidos específicos en la proteína que se une a un ión de zinc. Estas proteínas a menudo se unen al ADN y al ARN porque su forma permite una estrecha interacción del dominio con los nucleótidos del ADN y el ARN. Sus propiedades de unión a nucleótidos les permiten funcionar regulando la expresión génica y el ensamblaje del virus.
Hay varios tipos de estructuras de dedos de zinc, pero la versión más común consiste en una hélice alfa y una hoja beta, las dos estructuras secundarias más comunes en las proteínas, a cada lado de al menos un ión de zinc. La hélice alfa y la hoja beta se mantienen en posición mediante residuos de cistina e histidina, coordinando el ión zinc a través de sus átomos de nitrógeno y azufre. El dedo de zinc se une al ADN y mediante la interacción de los aminoácidos en su periferia con los pares de bases en el centro de la doble hélice del ADN. Es un dominio de proteína compacto y su pequeño tamaño le permite tener una gran proximidad con los pares de bases de ADN.
Estas proteínas son los factores de transcripción más comunes en los organismos vivos. Un factor de transcripción es una proteína que se une al ADN y controla la transferencia de información genética al ARN. El hecho de que estas proteínas se dirijan al ADN las ha convertido en candidatas para una reingeniería intencionada para apuntar a secuencias de ADN de interés.
Por ejemplo, una nucleasa de dedo de zinc (ZFN) es una proteína sintética que tiene un dominio de unión de dedo de zinc diseñado fusionado a una endonucleasa de restricción o enzima que escinde el ADN. El ZFN se puede utilizar para cortar ADN en ubicaciones específicas y es una herramienta útil para promover la recombinación de ADN específica del sitio. Los dedos de zinc diseñados también se pueden utilizar como factores de transcripción artificiales.
Los dominios de dedos de zinc se encuentran en algunas proteínas virales, incluida la proteína neocápsida (NC) del virus de la inmunodeficiencia humana-1 (VIH-1). NC es un objetivo antivírico atractivo porque es importante para el ensamblaje viral y está muy conservado. Los inhibidores que se dirigen específicamente a los dedos de zinc de las proteínas virales y retrovirales podrían usarse para prevenir la replicación del virus. La obtención de compuestos antivirales de esta naturaleza es un área activa de la investigación biomédica.
Estas proteínas juegan un papel importante en el metabolismo normal de las células. Para ser eficaces, los compuestos antirretrovirales deben dirigirse específicamente a las proteínas de dedos de zinc retrovirales. Estas proteínas retrovirales tienen distintas secuencias de aminoácidos y diferencias estructurales de las proteínas celulares con dedos de zinc, por lo que la obtención de inhibidores selectivos es un objetivo alcanzable.