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Lexikon der Biologie: Homöodomäne

Homöodomäne w [von ö *homöo- , Domäne], evolutiv konservierte Sequenz von 60 Aminosäuren, die durch die Homöobox codiert wird. Sie ist in vielen für die Entwicklung wichtigen regulatorischen Proteinen enthalten und sorgt für die Erkennung und Bindung an regulatorische DNA-Sequenzen bestimmter Zielgene. Das Bicoid-Protein (bicoid, maternale Determinanten, Musterbildungsgene) von Drosophila melanogaster ist in dieser Hinsicht besonders gut untersucht. Mit seiner Homöodomäne lagert es sich an regulatorische Regionen von Genen an, welche die Erkennungssequenz TCTAATCCC enthalten, z.B. das gap-Gen hunchback. Proteine mit Homöodomänen der Antennapedia(Antp)-Klasse (Antennapedia-Komplex) erkennen hingegen regulatorische Regionen mit der DNA-Basensequenz TCAATTAAAT, z.B. des Gens engrailed. Die Homöodomäne besteht aus 3 α-Helices (Alpha-Helix), wobei Helix 1 und 2 antiparallel zueinander und beide senkrecht zur Helix 3 stehen. Am Aminoende, also unmittelbar vor Helix 1, befindet sich ein langer Arm. Die Anordnung und Aminosäuresequenzen von Helix 2 und 3 sind ähnlich bzw. homolog dem helix-turn-helix-Motiv anderer DNA-bindender Proteine. Die Protein-DNA-Interaktion erfolgt über Helix 3, die sich in die große Furche der DNA legt, während der aminoterminale Arm in der kleinen Furche bindet.

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