Klíčový rozdíl mezi helix-loop-helix a helix-turn-helix je ten, že helix-loop-helix zprostředkovává proteinovou dimerizaci, zatímco helix-turn-helix reguluje genovou expresi prostřednictvím vazby DNA.
Proteinový motiv je krátce konzervovaná sekvence spojená s odlišnými funkcemi DNA. Je spojena především se speciální strukturou s jedinečnou chemickou nebo biologickou funkcí. Tyto motivy obsahují malé oblasti trojrozměrných struktur aminokyselin s různými proteinovými molekulami. Jednotlivé motivy většinou obsahují jen pár prvků. Helix-loop-helix a helix-turn-helix obsahují tři prvky. Jejich proteinové strukturální motivy zahrnují smyčky s různou délkou a blíže nespecifikovanými strukturami.
Co je Helix-Loop-Helix?
Helix-loop-helix (HLH) je proteinový strukturální motiv, který definuje jednu z největších rodin dimerizujících transkripčních faktorů. Tyto transkripční faktory obsahují zbytky aminokyselin pro usnadnění mechanismu vazby DNA a jsou dimerní. Strukturní motiv proteinu obsahuje dvě α-helixy a jsou spojeny smyčkou. Jedna šroubovice se zdá menší ze dvou šroubovic a flexibilita smyčky umožňuje dimerizaci sbalením a složením proti jiné šroubovici. Šroubovice, která se zdá větší, obvykle obsahuje oblasti vázající DNA. HLH proteiny se vážou na konsenzuální sekvenci, která je známá jako E-box. Konsenzuální sekvence je vypočítané pořadí obsahující nukleotidové nebo aminokyselinové zbytky. E-box je prvek reagující na DNA u některých eukaryot, který působí jako vazebné místo pro protein a reguluje genovou expresi.
Obrázek 01: Motiv Helix-loop-helix
Transkripční faktory HLH jsou nezbytné pro vývoj a buněčnou aktivitu. HLH proteiny patří hlavně do šesti skupin, které jsou označeny písmeny A až F. Transkripční faktory zahrnuté v každé skupině jsou:
Skupina A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD a neurogeniny, 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
Vzhledem k tomu, že většina transkripčních faktorů HLH je heterodimerních, dimerizace je často reguluje.
Co je Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) je proteinový strukturální motiv, který je schopen vázat DNA. Každý monomer je organizován se dvěma a-helixy a je spojen krátkým aminokyselinovým řetězcem. To se váže na drážku ve šroubovici DNA. HTH motivy obvykle regulují genovou expresi. Rozpoznání HTH a navázání na DNA se provádí dvěma a-helixy. Jedna šroubovice zabírá N-terminální konec, zatímco druhá je na C-konci. Ve většině scénářů šroubovice rozpoznává DNA. Proto je známá jako rozpoznávací šroubovice. Vazba na drážku v DNA probíhá prostřednictvím řady Van der Waalsových interakcí a vodíkových vazeb s odhalenými bázemi. Druhý α-helix stabilizuje interakci proteinu a DNA a nehraje hlavní roli při rozpoznávání. Rozpoznávací šroubovice a zbývající šroubovice však mají podobnou orientaci.
Obrázek 02: Helix-turn-helix rodiny TetR
HTH je klasifikován podle struktury a prostorového uspořádání šroubovic. Hlavní typy jsou di-helikální, tri-helikální, tetra-helikální a okřídlený HTH. Dihelikální typ je nejjednodušší typ se dvěma šroubovicemi a nezávislou skládací proteinovou doménou. Tri-helikální typ se nachází v transkripčním aktivátoru Myb. Tetrahelikální typ má navíc C-koncovou šroubovici. Nakonec je okřídlený HTH tvořen 3-šroubovicovým svazkem a 3- nebo 4-pramenným beta listem.
Jaké jsou podobnosti mezi Helix-Loop-Helix a Helix-Turn-Helix?
- Helix-loop-helix a helix-turn-helix jsou proteinové strukturální motivy.
- Oba obsahují společného jmenovatele v bazálních a specifických transkripčních faktorech.
- Jsou přítomny v eukaryotech.
Jaký je rozdíl mezi Helix-Loop-Helix a Helix-Turn-Helix?
Helix-loop-helix zprostředkovává dimerizaci proteinů, zatímco helix-turn-helix reguluje genovou expresi prostřednictvím vazby DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi helix-loop-helix a helix-turn-helix. Kromě toho HLH obsahuje určité protoonkogeny a geny zapojené do diferenciace kódující transkripční faktory, zatímco HTH obsahuje mnoho homeotických genů, které kódují transkripční faktory. Helix-loop-helix se navíc skládá hlavně z alfa-helixů spojených smyčkou, zatímco helix-turn-helix sestává hlavně ze smyček spojených krátkým aminokyselinovým stojanem tvořícím drážku.
Níže uvedená infografika představuje rozdíly mezi helix-loop-helix a helix-turn-helix ve formě tabulky pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – Helix-Loop-Helix vs Helix-Turn-Helix
Proteinový motiv je krátce konzervovaná sekvence spojená s odlišnými funkcemi DNA. Helix-loop-helix a helix-turn-helix jsou dva typy proteinových strukturních motivů. Klíčový rozdíl mezi helix-loop-helix a helix-turn-helix je ten, že helix-loop-helix zprostředkovává proteinovou dimerizaci, zatímco helix-turn-helix reguluje genovou expresi prostřednictvím vazby DNA. HLH je proteinový strukturní motiv, který definuje jednu z největších rodin dimerizujících transkripčních faktorů. Strukturní motiv proteinu obsahuje dvě α-helixy a jsou spojeny smyčkou. HTH je proteinový strukturní motiv, který je schopen vázat DNA. Každý monomer je organizován se dvěma a-helixy a je spojen krátkým aminokyselinovým řetězcem a váže se na drážku ve šroubovici DNA. Toto shrnuje rozdíl mezi helix-loop-helix a helix-turn-helix.
