Homeodomeeni on DNA :ta tai RNA:ta sitovien proteiinien rakenteellinen domeeni, joka on laajalti jakautunut transkriptiotekijöiden joukossa . Domeeni koostuu 60 aminohappotähteestä ja muodostaa helix-turn-helix -rakenteen , jossa alfaheliksit on yhdistetty lyhyillä silmukoilla. Kaksi kierrettä N-päässä ovat anti-rinnakkaiset ja ovat pidempiä kuin heliksi C-päässä, joka on kohtisuorassa N-pään silmukoiden akseleita vastaan. C-terminaalinen heliksi on suoraan vuorovaikutuksessa DNA:n kanssa. Homeodomeenityyppistä proteiinidomeenin laskostumista löytyy yksinomaan eukaryooteista, mutta se on homologinen lambda-faagiproteiineille , jotka muuttavat prokaryoottisten geenien ilmentymistä . Eukaryooteissa homeodomeenit indusoivat solujen erilaistumista laukaisemalla geenikaskadeja, jotka ovat välttämättömiä kudosten ja elinten muodostumiselle.
Sellaiset selkärankaisten ja selkärangattomien geenit sisältävät homeoboxin , 180 nukleotidin DNA- jakson , joka koodaa homeodomeenia. Drosophilassa on kuvattu homeoottisia mutaatioita - radikaaleja muutoksia fenotyypissä , jotka johtuvat homeoboxia sisältävien geenien mutaatioista . Tunnetuin tällainen mutaatio on Antennapedia , tämän mutaation kanssa Drosophilassa raajat kasvavat pään osissa antennien tilalle. Geenit, jotka sisältävät homeobox-sekvenssejä, vaikuttavat ratkaisevasti kehon akselien muodostumiseen alkion synnyn aikana.
Homeodomeenit voivat sitoutua spesifisesti ja epäspesifisesti DNA:n B-muotoon, jolloin C-terminaalinen osa tunnistaa DNA:n pääuran ja rakenteeton N-terminaalinen osa vastaa alauraa. Tunnistuskierre ja intrahelix-silmukat sisältävät runsaasti arginiini- ja lysiinitähteitä , jotka muodostavat vetysidoksia DNA-rungon kanssa. Homeodomeenin sisältävillä proteiineilla on affiniteetti 5'-ATTA-3'-DNA-sekvenssiin; epäspesifinen sitoutuminen tapahtuu paljon pienemmällä affiniteetilla .
POU-proteiinit koostuvat homeodomeenista ja erillisistä, rakenteellisesti homologisista POU-domeeneista (jotka sisältävät helix-turn-helix- motiiveja ja sitoutuvat myös DNA:han). Kaksi domeenia on liitetty toisiinsa liikkuvalla silmukalla, joka on riittävän pitkä kietoutuakseen DNA-kierteen ympärille ja mahdollistaa näiden kahden domeenin sitoutumisen DNA-molekyylin vastakkaisille puolille samalla, kun ne sulkevat kahdeksan nukleotidia 5'-ATGCAAAT-3' . Yksittäiset POU-domeenit sitovat DNA:ta heikosti, mutta sekvenssispesifisesti. Mielenkiintoista on, että POU-domeenilla on merkittäviä rakenteellisia yhtäläisyyksiä bakteriofagien , kuten lambda-faagien, ilmentämien repressorien kanssa .