DNA結合ドメイン
各ゲノムの大部分の遺伝子は、DNA結合タンパク質をエンコードしている(下表を参照)。ただし、DNA結合性を有するのは少数のタンパク質ファミリーのみである。例えば、約750個のジンクフィンガータンパク質を含む、約20,000個のヒトタンパク質のうち2000個程度のみがDNA結合性である。
ウィングドヘリックスターンヘリックス (winged helix-turn-helix:wHTH)ドメインは、通常85〜90アミノ酸長であり、1個の3ヘリックス束と4ストランドβシート(ウィング)によって形成されている。
B3 DNA結合ドメインは、制限エンドヌクレアーゼのEcoRIIとBfiI、及び高等植物由来の転写因子でのみ発見されており、通常100-120残基から成る。7個のベータシートと2個のアルファヘリックスが含まれており、DNA結合性擬似バレル構造を形成する。
配列特異的なDNA認識は、タンパク質の機能や目的に合わせられている。例えば、デオキシリボヌクレアーゼの一種であるDNAse IはDNAをほぼランダムに切断するため非特異的である必要があるものの、DNAの特定の立体構造を認識し、DNAフットプリントと呼ばれる手法によるDNA認識の研究に有用な、ある程度特異的なDNA切断パターンを示す。
多くのDNA結合ドメインでは、特定の遺伝子を活性化する転写因子や、 制限酵素やテロメラーゼような特定の部位でDNAを修飾する酵素など、DNA配列を特異的に認識する必要がある。
DNA結合タンパク質の特異性は、ゲル電気泳動、分析的超遠心分離 、 熱量測定、DNA突然変異、タンパク質構造の突然変異または修飾、 核磁気共鳴 、 X線結晶構造解析、 表面プラズモン共鳴 、 電子スピン共鳴、架橋およびマイクロスケール熱泳動 (MST)など、多くの生化学的および生物物理学的手法を使用して研究されている。