Un deget de zinc este un pliu proteic în formă de deget care este format din aminoacizi specifici din proteina care se leagă de un ion de zinc. Aceste proteine se leagă adesea de ADN și ARN, deoarece forma lor permite o interacțiune strânsă a domeniului cu nucleotidele ADN și ARN. Proprietățile lor de legare la nucleotide le permit să funcționeze în reglarea expresiei genelor și în asamblarea virusului.
Există mai multe tipuri de structuri cu degete de zinc, dar cea mai comună versiune constă dintr-o helix alfa și o foaie beta, cele două structuri secundare cele mai comune în proteine, de fiecare parte a cel puțin un ion de zinc. Helixul alfa și foaia beta sunt menținute în poziție de reziduurile de cistină și histidină, coordonând ionul de zinc prin atomii lor de azot și sulf. Degetul de zinc se leagă de ADN și prin interacțiunea aminoacizilor la periferia sa cu perechile de baze din centrul dublei helix ADN. Este un domeniu proteic compact, iar dimensiunea sa mică îi permite să aibă o proximitate apropiată cu perechile de baze ADN.
Aceste proteine sunt cei mai comuni factori de transcripție în organismele vii. Un factor de transcripție este o proteină care se leagă de ADN și controlează transferul informațiilor genetice către ARN. Faptul că aceste proteine țintesc ADN-ul le-a făcut candidați pentru reproiectare intenționată pentru a ținti secvențele de ADN de interes.
De exemplu, o nuclează de deget de zinc (ZFN) este o proteină sintetică care are un domeniu de legare a degetelor de zinc proiectat fuzionat cu o endonuclează de restricție sau enzimă de scindare a ADN-ului. ZFN poate fi folosit pentru a tăia ADN-ul în locații specifice și este un instrument util pentru a promova recombinarea ADN-ului specifică locului. Degetele de zinc proiectate pot fi, de asemenea, utilizate ca factori de transcripție artificiali.
Domeniile degetelor de zinc se găsesc în unele proteine virale, inclusiv în proteina neocapsidă (NC) a virusului imunodeficienței umane-1 (HIV-1). NC este o țintă antivirală atractivă deoarece este importantă pentru asamblarea virală și este foarte conservată. Inhibitorii care vizează în mod specific degetele de zinc ale proteinelor virale și retrovirale ar putea fi utilizați pentru a preveni replicarea virusului. Obținerea de compuși antivirali de această natură este un domeniu activ al cercetării biomedicale.
Aceste proteine joacă un rol important în metabolismul normal al celulelor. Pentru a fi eficienți, compușii anti-retrovirali trebuie să vizeze în mod specific proteinele retrovirale de zinc. Aceste proteine retrovirale au secvențe distincte de aminoacizi și diferențe structurale față de proteinele deget de zinc celulare, astfel încât obținerea de inhibitori selectivi este un obiectiv realizabil.