Biochemie zum Ansehen 
aus dem Bakterium Escherichia coli
Die Aminosäuren im "Körper" von IHF sind hauptsächlich als alpha-Helices (rot) angeordnet, die "Arme" haben Faltblattstruktur (gelb). Das Enzym ist ein Heterodimer aus einer alpha- (HimA, Mr 11350) und einer beta-Untereinheit (HimD, Mr 10650). Die Untereinheiten sind homolog (25% identische Aminosäuren), die größere enthält 6 zusätzliche Aminosäuren. Die Arme des Moleküls enthalten zweisträngige Faltblätter, die flexibel durch nicht strukturierte Aminosäuresequenzen miteinander verbunden sind. IHF bindet sequenzspezifisch an DNA in der Nähe von Regulationssequenzen (Bindestellen von sigma54, Repressoren etc.).
Die DNA in dem untersuchten Komplex ist ein 35mer, das die H'-Bindestelle der lambda attP Anlagerungsstelle enthält:
AAAAAAGCATTGCTTATCAATTTGTTGCA TTTTTTCGTAACGAATAGTTAAACAACGT
Die drei für die Wechselwirkung mit IHF konservierten Sequenzstücke sind kursiv hervorgehoben.
Die Arme des Proteins greifen in die minor groove der DNA . Die konservierten Abschnitte der DNA werden durch Argα 60 und Argα 63 aus der alpha-Untereinheit sowie Argβ 46 aus der beta-Untereinheit erkannt. Serα 47 aus der alpha-Untereinheit bindet an den dA/dT-Trakt .
Die Knicke in der DNA werden durch Interkalation von konservierten Prolinresten der Arme (Proα 65 und Proβ 64) zwischen AT-Basenpaaren bewirkt . Durch diese Einwirkung wird das basestacking aufgehoben und die minor groove geweitet. Das führt zu einer Richtungsänderung der DNA von etwa 80º an jedem der Proline . Die geknickte Struktur der DNA wird durch Wechselwirkung der Peptidkette im "Körper" von IHF mit Phosphatresten der DNA stabilisiert. Beteiligt sind in beiden Untereinheiten des IHF die Aminotermini der Helices und ein Turn zwischen beta-Strängen. Gezeigt sind hier die Kontakte auf einer Seite des Komplexes zwischen positiv geladenen Aminosäuren und Phosphatresten der dA/dT-Sequenz .
Das nicht sequenzspezifisch an DNA bindende Protein HU ist in seiner Struktur dem IHF äußerst ähnlich - es hat in den Armen an gleicher Stelle interkalierende Proline und ein Arginin, die mit der minor groove wechselwirken. Ein Unterschied ist Argβ 46 in der IHF-beta-Kette, das in allen IHF, aber nicht in HU vorkommt .
Der Arm der IHF-alpha-Untereinheit liegt tiefer in der minor groove der DNA als der andere Arm, was auf die Summe mehrerer Wechselwirkungen zurückzuführen ist. Die wichtigsten Sequenzspezifität verursachenden Punkte werden hier im Ausschnitt gezeigt . Prolinα 65 interkaliert in der Konsensussequenz, Argα 60 und Argα 63 bilden Kontakte zu Basen und Ileα 71, Ileα 73 und Proα 61 haben Kontakt zur Ribose der DNA (mit der Maus weiterdrehen!).
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Literatur:
T Ellenberger & A Landy, Structure 5 (1997) 153-157;
PA Rice, Curr. Opin. Struct. Biol. 7 (1997) 86-93