Ključna razlika med alfa in beta vijačnico je odvisna od vrste vodikove vezi, ki jo tvorita pri razvoju teh struktur. Alfa vijačnice tvorijo znotrajmolekularne vodikove vezi, medtem ko beta vijačnice tvorijo medmolekularne vodikove vezi.
Kompleksni proteini imajo štiri strukturne organizacijske ravni – primarno, sekundarno, terciarno in kvartarno. Sekundarne strukture proteinov tvorijo peptidne verige v različnih orientacijah. Peptidne verige so sestavljene iz zaporedij aminokislin, povezanih s peptidnimi vezmi. Zato obstajata dve glavni sekundarni strukturi v beljakovinah kot alfa vijačnica in beta vijačnica. Poleg tega obstajajo druge sekundarne strukture, imenovane beta turn in lasne strukture. Ta članek se osredotoča predvsem na razliko med alfa in beta vijačnico.
Kaj je Alpha Helix?
Proteini imajo štiri strukturne nivoje organizacije. Od teh je alfa vijačnica najpogostejša sekundarna struktura beljakovin. In ta struktura je videti kot palica, ki je navita okoli osrednje osi. Poleg tega je alfa vijačnica desnosučna vijačnica. Lahko pa so prisotne tudi levosučne spirale. Tu se peptidne vezi tvorijo od amino-terminala do karboksi-terminala. Aminokisline se med seboj povezujejo preko teh peptidnih vezi. Intra-molekularne vodikove vezi so glavni vzrok za nastanek alfa vijačnice.
Slika 01: Alpha Helix
Razporeditev alfa vijačnice je odvisna od hidrofilne in hidrofobne narave proteina. Če je aminokislinsko zaporedje sestavljeno iz velikega števila hidrofilnih R (variabilnih) skupin, so R skupine usmerjene v vodno fazo. Če so variabilne skupine hidrofobne, bodo štrlele v hidrofobno fazo okolja. V obeh scenarijih se zdi, da skupine R segajo iz spiralne strukture. Zaradi teh strukturnih značilnosti je alfa vijačnica bolj odporna na mutacije. Tako prisotnost vodikovih vezi stabilizira strukturo alfa vijačnice. V alfa vijačnici je v povprečju 3,6 ostankov na obrat, saj je za razvoj vodikovih vezi potrebnih 3,6 ostankov. Nekateri strukturni proteini, kot sta kolagen in keratin, so bogati z alfa vijačnicami.
Kaj je Beta Helix?
Beta vijačnica je druga najpogostejša sekundarna struktura proteina. Čeprav ni tako pogosta kot alfa vijačnica, ima prisotnost beta vijačnic tudi pomembno vlogo v strukturi beljakovin. Tvorba beta vijačnice poteka prek dveh beta listov, ki sta razporejeni vzporedno ali protivzporedno. Ti listi se nato oblikujejo v spiralno strukturo. Medmolekularne vodikove vezi med dvema plastnima nitima pomagajo pri tvorbi beta vijačnice.
Slika 02: Beta Helix
Beta vijačnice so lahko desno ali levosučne, odvisno od njihovih vzorcev vezave. Pri oblikovanju beta vijačnice bodo spremenljive skupine obeh beta listov razporejene znotraj jedra vijačnice. Zato ima večina skupin, ki tvorijo beta plošče, hidrofobne funkcije.
V nasprotju z alfa vijačnico tvori en zavoj v beta vijačnicah 17 ostankov. Kovinski ioni imajo sposobnost aktiviranja tvorbe Beta vijačnice. Podobno kot alfa vijačnica vodikove vezi podpirajo ohranjanje strukture beta vijačnice. Encim karboanhidraza in pektat liaza sta dva proteina, bogata z beta vijačnicami.
Kakšne so podobnosti med alfa in beta vijačnico?
- Alfa in beta vijačnica sta dve sekundarni strukturi beljakovin.
- Aminokisline so monomeri obeh sekundarnih struktur.
- Poleg tega so kemične sestavine alfa in beta vijačnic ogljik, vodik, kisik, dušik in žveplo.
- Poleg tega se obe sekundarni strukturi razvijeta v organizacijo na višji ravni.
- Poleg tega sta oba stabilizirana z vodikovimi vezmi.
- V obeh strukturah je hidrofobnost določena s prisotnostjo skupin R aminokislin.
Kakšna je razlika med alfa in beta vijačnico?
Ključna razlika med alfa in beta vijačnico je vrsta vodikove vezi, ki jo prikazujeta. Alfa vijačnica kaže znotrajmolekularno vodikovo vez, medtem ko beta vijačnica kaže medmolekularno vodikovo vez. Poleg tega alfa vijačnica tvori desnosučno vijačnico, beta vijačnica pa lahko tvori desno in levosučno vijačnico. Torej je tudi to pomembna razlika med alfa in beta vijačnico.
Poleg tega je nadaljnja razlika med alfa in beta vijačnico v tem, da nastajanje alfa vijačnice poteka z zasukom aminokislinskega zaporedja, medtem ko sta pri nastajanju beta vijačnice dve beta plošči, bodisi vzporedni bodisi antiparalelni, vezani na tvori spiralno strukturo.
Spodnja info-grafika predstavlja več informacij o razliki med alfa in beta vijačnico.
Povzetek – Alpha vs Beta Helix
Tako alfa vijačnice kot beta vijačnice so pomembne pri prepoznavanju in sklepanju kompleksnih proteinskih struktur. Obe vrsti sta sekundarni strukturi beljakovin. Vendar pa je alfa vijačnica vijačni zasuk aminokislinskih zaporedij. V nasprotju s tem se tvorba beta vijačnice zgodi z vodikovo vezjo vzporednih ali antiparalelnih beta plošč. Poleg tega je vodikova vez intramolekularna v obliki alfa vijačnice, medtem ko je vodikova vez medmolekularna v obliki beta vijačnice. Poleg tega imata obe strukturi skupino R, ki določa hidrofobnost proteina. To torej povzema razliko med alfa in beta vijačnico.
