ホメオドメイン

ホメオドメインとは、およそ60アミノ酸残基から構成される保存されたタンパク質ドメインであり、DNA結合活性を持つ転写因子に広く見出される構造モチーフである。¹

この領域は、生物の形態形成や遺伝子発現の制御において中心的な役割を果たすホメオティック遺伝子などにコードされており、進化の過程で非常に高度に保存されてきた特徴を持つ。¹

立体構造としては、3つのアルファヘリックスから形成されている。²

そのうちの第3番目のアルファヘリックスが、標的となるDNAの二重螺旋構造における主溝（メジャーグループ）へと直接的に挿入され、塩基配列特異的な結合を行う認識ヘリックスとして機能する。²

さらに、N末端側のフレキシブルな領域がDNAの副溝（マイナーグループ）と相互作用することで、タンパク質とDNAの結合安定性と特異性が高められる。²

ホメオドメインを持つタンパク質は、動物から植物、真菌に至るまで幅広い真核生物に存在している。¹

発生過程において、身体の軸に沿った構造の多様化や、特定の組織・器官への分化を方向づけるマスター遺伝子の多くが、このドメインをアミノ酸配列内に有している。¹

したがって、ホメオドメインを介した転写調節の異常は、正常な形態形成を阻害し、さまざまな先天異常や疾患を引き起こす原因となり得る。¹