Ključna razlika med helix-loop-helix in helix-turn-helix je v tem, da helix-loop-helix posreduje pri dimerizaciji beljakovin, medtem ko helix-turn-helix uravnava izražanje genov prek vezave DNA.
Proteinski motiv je kratko ohranjeno zaporedje, povezano z različnimi funkcijami DNA. V glavnem je povezan s posebnim strukturnim mestom z edinstveno kemično ali biološko funkcijo. Ti motivi vsebujejo majhne regije tridimenzionalnih struktur aminokislin z različnimi proteinskimi molekulami. Običajno posamezni motivi vsebujejo le nekaj elementov. Helix-loop-helix in helix-turn-helix vsebujeta tri elemente. Njihovi proteinski strukturni motivi vključujejo zanke različnih dolžin in nedoločene strukture.
Kaj je Helix-Loop-Helix?
Helix-loop-helix (HLH) je proteinski strukturni motiv, ki definira eno največjih družin dimerizirajočih transkripcijskih faktorjev. Ti transkripcijski faktorji vsebujejo ostanke aminokislin, ki olajšajo mehanizem vezave DNA, in so dimerni. Proteinski strukturni motiv vsebuje dve α-vijačnici, ki sta povezani z zanko. Ena vijačnica je videti manjša od obeh vijačnic, prožnost zanke pa omogoča dimerizacijo s pakiranjem in zlaganjem proti drugi vijačnici. Vijačnica, ki se zdi večja, običajno vsebuje regije, ki vežejo DNA. HLH proteini se vežejo na konsenzno zaporedje, ki je znano kot E-box. Konsenzno zaporedje je izračunan vrstni red, ki vsebuje nukleotidne ali aminokislinske ostanke. E-box je element, ki se pri nekaterih evkariontih odziva na DNK in deluje kot mesto za vezavo beljakovin in uravnava izražanje genov.
Slika 01: Motiv Helix-loop-helix
Transkripcijski faktorji HLH so bistveni za razvoj in aktivnost celic. Proteini HLH večinoma pripadajo šestim skupinam, ki so označene od črk A do F. Transkripcijski faktorji, vključeni v vsako skupino, so:
Skupina A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD in nevrogenini, skupina B: MAX, C-Myc, N-Myc in TCF4
Skupina C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 in MOP5
Skupina D; EMC
Skupina E: HEY1 in HEY2
Skupina F: EBF1
Ker je večina transkripcijskih faktorjev HLH heterodimernih, jih pogosto uravnava dimerizacija.
Kaj je Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) je proteinski strukturni motiv, ki lahko veže DNA. Vsak monomer je organiziran z dvema α-vijačnicama in ju povezuje kratka aminokislinska veriga. Ta se veže na utor v vijačnici DNK. Motivi HTH običajno uravnavajo izražanje genov. Prepoznavanje HTH in vezavo na DNA izvajata dve α-vijačnici. Ena vijačnica zavzema N-terminalni konec, medtem ko je druga na C-koncu. V večini scenarijev vijačnica izvaja prepoznavanje DNK. Zato je znana kot prepoznavna vijačnica. Vezava na utor v DNK poteka preko niza Van der Waalsovih interakcij in vodikovih vezi z izpostavljenimi bazami. Druga vijačnica α stabilizira interakcijo proteina in DNA in nima pomembne vloge pri prepoznavanju. Vendar imata vijačnica za prepoznavanje in preostala vijačnica podobno usmerjenost.
Slika 02: Helix-turn-helix družine TetR
HTH je razvrščen glede na strukturo in prostorsko razporeditev vijačnic. Glavne vrste so di-vijačni, tri-vijačni, tetra-vijačni in krilati HTH. Dispiralni tip je najpreprostejši tip z dvema vijačnicama in neodvisno zvito proteinsko domeno. Tri-vijačni tip najdemo v transkripcijskem aktivatorju Myb. Tetra-vijačni tip ima dodatno C-končno vijačnico. Končno je krilati HTH sestavljen iz 3-vijačnega snopa in 3- ali 4-nitne beta plošče.
Kakšne so podobnosti med Helix-Loop-Helix in Helix-Turn-Helix?
- Helix-loop-helix in helix-turn-helix sta proteinska strukturna motiva.
- Oba vsebujeta skupni imenovalec bazalnih in specifičnih transkripcijskih faktorjev.
- Prisotni so v evkariontih.
Kakšna je razlika med Helix-Loop-Helix in Helix-Turn-Helix?
Helix-loop-helix posreduje pri dimerizaciji beljakovin, medtem ko helix-turn-helix uravnava izražanje genov prek vezave DNA. To je torej ključna razlika med helix-loop-helix in helix-turn-helix. Poleg tega HLH vsebuje določene protoonkogene in gene, vključene v diferenciacijo, ki kodirajo transkripcijske faktorje, medtem ko HTH vsebuje številne homeotične gene, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Poleg tega je vijačnica-zanka-vijačnica v glavnem sestavljena iz alfa-vijačnic, povezanih z zanko, medtem ko je vijačnica-obrat-vijačnica v glavnem sestavljena iz zank, povezanih s kratkim stojalom aminokislin, ki tvorijo utor.
Spodnja infografika predstavlja razlike med helix-loop-helix in helix-turn-helix v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – Helix-Loop-Helix proti Helix-Turn-Helix
Proteinski motiv je kratko ohranjeno zaporedje, povezano z različnimi funkcijami DNA. Helix-loop-helix in helix-turn-helix sta dve vrsti proteinskih strukturnih motivov. Ključna razlika med helix-loop-helix in helix-turn-helix je v tem, da helix-loop-helix posreduje pri dimerizaciji beljakovin, medtem ko helix-turn-helix uravnava izražanje genov prek vezave DNA. HLH je proteinski strukturni motiv, ki definira eno največjih družin dimerizirajočih transkripcijskih faktorjev. Proteinski strukturni motiv vsebuje dve α-vijačnici, ki sta povezani z zanko. HTH je proteinski strukturni motiv, ki je sposoben vezati DNA. Vsak monomer je organiziran z dvema vijačnicama α in je povezan s kratko aminokislinsko verigo ter se veže na utor v vijačnici DNA. Torej, to povzema razliko med helix-loop-helix in helix-turn-helix.
