Kľúčový rozdiel medzi helix-loop-helix a helix-turn-helix je ten, že helix-loop-helix sprostredkúva proteínovú dimerizáciu, zatiaľ čo helix-turn-helix reguluje génovú expresiu prostredníctvom väzby DNA.
Proteínový motív je krátko zachovaná sekvencia spojená s odlišnými funkciami DNA. Je spojená najmä so špeciálnym štruktúrnym miestom s jedinečnou chemickou alebo biologickou funkciou. Tieto motívy obsahujú malé oblasti trojrozmerných štruktúr aminokyselín s rôznymi proteínovými molekulami. Väčšinou jednotlivé motívy obsahujú len niekoľko prvkov. Helix-loop-helix a helix-turn-helix obsahujú tri prvky. Ich proteínové štrukturálne motívy zahŕňajú slučky s rôznou dĺžkou a nešpecifikovanými štruktúrami.
Čo je Helix-Loop-Helix?
Helix-loop-helix (HLH) je proteínový štrukturálny motív, ktorý definuje jednu z najväčších rodín dimerizačných transkripčných faktorov. Tieto transkripčné faktory obsahujú zvyšky aminokyselín na uľahčenie mechanizmu viazania DNA a sú dimérne. Štrukturálny motív proteínu obsahuje dva a-helixy a sú spojené slučkou. Jedna špirála sa javí ako menšia z dvoch špirál a flexibilita slučky umožňuje dimerizáciu balením a skladaním proti inej špirále. Špirála, ktorá sa zdá väčšia, zvyčajne obsahuje oblasti viažuce DNA. HLH proteíny sa viažu na konsenzuálnu sekvenciu, ktorá je známa ako E-box. Konsenzuálna sekvencia je vypočítané poradie obsahujúce nukleotidové alebo aminokyselinové zvyšky. E-box je prvok reagujúci na DNA v niektorých eukaryotoch, ktorý pôsobí ako väzbové miesto pre proteíny a reguluje génovú expresiu.
Obrázok 01: Motív špirála-slučka-skrutka
Transkripčné faktory HLH sú nevyhnutné pre vývoj a bunkovú aktivitu. HLH proteíny patria hlavne do šiestich skupín, ktoré sú označené písmenami A až F. Transkripčné faktory zahrnuté v každej skupine sú:
Skupina A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD a neurogeníny, skupina B: MAX, C-Myc, N-Myc a TCF4
Skupina C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 a MOP5
Skupina D; EMC
Skupina E: HEY1 a HEY2
Skupina F: EBF1
Keďže väčšina transkripčných faktorov HLH je heterodimérna, dimerizácia ich často reguluje.
Čo je Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) je proteínový štrukturálny motív, ktorý je schopný viazať DNA. Každý monomér je organizovaný s dvoma a-helixami a je spojený krátkym aminokyselinovým reťazcom. To sa viaže na drážku v špirále DNA. HTH motívy zvyčajne regulujú génovú expresiu. Rozpoznanie HTH a väzba na DNA sa uskutočňuje pomocou dvoch a-helixov. Jedna špirála zaberá N-terminálny koniec, zatiaľ čo druhá je na C-konci. Vo väčšine scenárov špirála rozpoznáva DNA. Preto je známa ako rozpoznávacia špirála. Väzba na drážku v DNA sa uskutočňuje prostredníctvom série Van der Waalsových interakcií a vodíkových väzieb s odhalenými bázami. Druhá a-helix stabilizuje interakciu proteínu a DNA a nehrá hlavnú úlohu pri rozpoznávaní. Avšak rozpoznávacia špirála a zostávajúca špirála majú podobnú orientáciu.
Obrázok 02: Helix-turn-helix rodiny TetR
HTH je klasifikovaný podľa štruktúry a priestorového usporiadania helixov. Hlavné typy sú dvojzávitnicové, trojzávitnicové, štvorzávitnicové a okrídlené HTH. Di-helikálny typ je najjednoduchší typ s dvoma helixmi a nezávislou skladacou proteínovou doménou. Tri-helikálny typ sa nachádza v transkripčnom aktivátore Myb. Tetra-helical typ má extra C-koncovú špirálu. Nakoniec je okrídlený HTH tvorený 3-závitnicovým zväzkom a 3- alebo 4-vláknovým beta listom.
Aké sú podobnosti medzi Helix-Loop-Helix a Helix-Turn-Helix?
- Helix-loop-helix a helix-turn-helix sú proteínové štrukturálne motívy.
- Obe obsahujú spoločného menovateľa v bazálnych a špecifických transkripčných faktoroch.
- Nachádzajú sa v eukaryotoch.
Aký je rozdiel medzi Helix-Loop-Helix a Helix-Turn-Helix?
Helix-loop-helix sprostredkováva proteínovú dimerizáciu, zatiaľ čo helix-turn-helix reguluje génovú expresiu prostredníctvom väzby DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi helix-loop-helix a helix-turn-helix. Okrem toho HLH obsahuje určité protoonkogény a gény zapojené do diferenciácie kódujúcich transkripčné faktory, zatiaľ čo HTH obsahuje mnoho homeotických génov, ktoré kódujú transkripčné faktory. Navyše, helix-loop-helix pozostáva hlavne z alfa-helixov spojených slučkou, zatiaľ čo helix-turn-helix pozostáva hlavne zo slučiek spojených krátkym aminokyselinovým stojanom, ktorý tvorí drážku.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiely medzi helix-loop-helix a helix-turn-helix v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Helix-Loop-Helix vs Helix-Turn-Helix
Proteínový motív je krátko zachovaná sekvencia spojená s odlišnými funkciami DNA. Helix-loop-helix a helix-turn-helix sú dva typy proteínových štruktúrnych motívov. Kľúčový rozdiel medzi helix-loop-helix a helix-turn-helix je ten, že helix-loop-helix sprostredkúva proteínovú dimerizáciu, zatiaľ čo helix-turn-helix reguluje génovú expresiu prostredníctvom väzby DNA. HLH je proteínový štrukturálny motív, ktorý definuje jednu z najväčších rodín dimerizačných transkripčných faktorov. Štrukturálny motív proteínu obsahuje dva a-helixy a sú spojené slučkou. HTH je proteínový štrukturálny motív, ktorý je schopný viazať DNA. Každý monomér je organizovaný s dvoma a-helixami a je spojený krátkym aminokyselinovým reťazcom a viaže sa na drážku v špirále DNA. Toto sumarizuje rozdiel medzi helix-loop-helix a helix-turn-helix.
