HMGB - белки, содержащие в своем составе особые глобулярные структурные домены - так называемые HMG-боксы. В белках HMGB дрожжей, насекомых и растений находится один такой бокс, у позвоночных - два. Общая длина
полипептидной цепи HMGB позвоночных - 215 аминокислотных остатков (два HMG-боксы рядом друг с другом и отрицательно заряженный С-концевой хвост). Два варианта этого белка - HMGB-1, 2 (старое название HMG-1, 2) присутствуют в клеточном ядре в довольно большом количестве - у млекопитающих 10-20 копий в нуклеосому. Родство HMGB к ДНК является невысокой (белок полностью диссоциирует от ДНК в 0,35 М NaCl). Негативный С-концевой хвост дает свой дополнительный вклад в снижение сродства, кроме того, он, вероятно, способен взаимодействовать с другими белками.
HMG-бокс имеет L-образную структуру, состоящую из трех а-спиралей. Две из них (более короткие) встраиваются в маленький желобок ДНК, сопровождающееся раскручиванием двойной спирали и ее изгибом на ~ 80 ° в противоположную по отношению к белку сторону - в большой желобок. Во взаимодействии между ДНК и белком участвуют гидрофобные поверхности двух а-спиралей и деформированного маленького желобка, при этом осуществляется частичная Интеркаляция двух гидрофобных остатков (обычно Met, Phe или Ile) между парами оснований. В составе белка HMGB бокс фланкованой положительно заряженной N-конечной неупорядоченной участком, дополнительно стабилизирует комплекс, электростатически взаимодействуя с ДНК с внутренней стороны изгиба (рис. 10, цвет. В ст.).
HMG-бокс является очень распространенным структурным мотивом во многих ДНК-связывающих белках. Среди HMG-боксов есть как специфические к определенным последовательностей пар оснований (в частности, транскрипционных факторах LEF-1, Sox-5, SRY), так и неспецифические. Неспецифический белок HMGB выполняет функцию фактора, что повышает конформационную подвижность ДНК в клетке: белки связываются на короткий промежуток времени, индуцируют изгиб, после чего диссоциируют и связываются в другом месте. Результатом является облегчение различных манипуляций с ДНК, требующих деформаций двойной спирали: рекомбинация, ремоделирования хроматина (раздел 5), связывания транскрипционных факторов в зоне временного изгиба т.д..