Fiche 102. Les protéines de régulation du type « protéines de liaison à l’ADN »

La spécificité de la régulation de l’expression des gènes dépend de l’interaction entre des séquences spécifiques d’ADN et les acides aminés de facteurs protéiques régulateurs comme les répresseurs ou les activateurs de la transcription. Lors de ces interactions les protéines peuvent modifier leur conformation, comme cela peut être aussi le cas pour l’ADN.
Les études d’analyse ont montré une caractéristique structurale commune à de nombreux régulateurs bactériens dans les zones d’interaction avec l’ADN : la présence de deux hélices α reliées par une boucle flexible. Les protéines possédant ce motif sont en général dimériques, chaque monomère contient deux hélices α dont l’hélice de reconnaissance qui contient la plupart des acides aminés qui interagissent avec l’ADN. Cette hélice de reconnaissance interagit avec des nucléotides du grand sillon de l’ADN, la deuxième hélice perpendiculaire à la première établit des contacts avec l’ADN et permet l’orientation correcte de l’hélice de reconnaissance. Les deux monomères sont fixés sur la même face de l’ADN à un tour d’hélice de distance, c’est-à-dire environ 10 paires de bases. L’affinité de l’interaction entre une séquence spécifique de nucléotides dépend de la nature des acides aminés présents dans l’hélice de reconnaissance.
Les régulateurs TrpR (répresseur opéron tryptophane), Lac (répresseur opéron lactose), CAP (activateur opéron lactose), λ et Cro (répresseurs phage λ), et d’autres régulateurs se lient à l’ADN par l’intermédiaire de domaines hélice-tour-hélice (figure 1)…