DNA结合蛋白的靶标定位：路障与DNA环化的影响

促进扩散模型描述了DNA结合蛋白（如转录因子）如何通过细胞质中的三维扩散和沿非特异性DNA序列的一维滑动来找到其染色体靶标。特异性结合位点附近冗余的一维滑动扩大了靶标尺寸并促进了靶标定位。虽然该模型成功预测了在试管中测量的动力学，但尚未扩展到解释活细胞中高度拥挤的环境。在这里，我们研究了部分占据细菌染色体的其他DNA结合蛋白的影响。我们展示了它们如何减慢搜索过程，主要是通过限制靶标附近的滑动。这意味着增加整体DNA结合蛋白浓度对减少搜索时间的影响微乎其微，因为任何额外的蛋白都会相互限制搜索过程。虽然其他蛋白的存在阻止了从侧翼DNA的滑动，但DNA环化提供了一条替代路径，可以有效地从邻近位点转移到靶标。我们提出，当环化速度快于初始搜索过程时，辅助结合位点进一步扩展了有效靶标区域，从而促进了靶标定位。