Põhierinevus spiraal-silmus-heeliksi ja spiraal-pöörde-heeliksi vahel on see, et heeliksis-silmus-heeliks vahendab valkude dimeriseerumist, samal ajal kui heeliksi-pöörde-heeliksi reguleerib geeniekspressiooni DNA sidumise kaudu.
Valgu motiiv on lühiajaliselt konserveerunud järjestus, mis on seotud DNA erinevate funktsioonidega. Seda seostatakse peamiselt spetsiaalse struktuurikohaga, millel on ainulaadne keemiline või bioloogiline funktsioon. Need motiivid sisaldavad aminohapete kolmemõõtmeliste struktuuride väikeseid piirkondi erinevate valgu molekulidega. Tavaliselt sisaldavad üksikud motiivid vaid üksikuid elemente. Helix-loop-helix ja helix-turn-helix sisaldavad kolme elementi. Nende valgu struktuurimotiivid hõlmavad erineva pikkusega ja määratlemata struktuuriga silmuseid.
Mis on Helix-Loop-Helix?
Heelix-loop-helix (HLH) on valgu struktuurmotiiv, mis määratleb ühe suurima dimeriseerivate transkriptsioonifaktorite perekonna. Need transkriptsioonifaktorid sisaldavad DNA sidumismehhanismi hõlbustamiseks aminohapete jääke ja need on dimeersed. Valgu struktuurmotiiv sisaldab kahte α-heeliksit ja need on ühendatud ahelaga. Üks spiraal näib kahest heeliksist väiksem ja silmuse paindlikkus võimaldab dimeriseerumist pakkides ja voltides vastu teist spiraali. Heeliks, mis näib olevat suurem, sisaldab tavaliselt DNA-d siduvaid piirkondi. HLH valgud seonduvad konsensusjärjestusega, mida tuntakse kui E-boxi. Konsensusjärjestus on arvutatud järjestus, mis sisaldab nukleotiidi- või aminohappejääke. E-box on element, mis reageerib mõnes eukarüootis DNA-le, mis toimib valku siduva saidina ja reguleerib geeniekspressiooni.
Joonis 01: Helix-loop-heelix motiiv
HLH transkriptsioonifaktorid on arenguks ja rakutegevuseks hädavajalikud. HLH valgud kuuluvad peamiselt kuue rühma, mis on tähistatud tähtedest A kuni F. Igasse rühma kuuluvad transkriptsioonifaktorid:
Rühm A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD ja Neurogenins, rühm B: MAX, C-Myc, N-Myc ja TCF4
Rühm C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 ja MOP5
D-rühm; EMC
E-rühm: HEY1 ja HEY2
F-rühm: EBF1
Kuna enamik HLH transkriptsioonifaktoreid on heterodimeersed, reguleerib dimerisatsioon neid sageli.
Mis on Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) on valgu struktuurmotiiv, mis on võimeline DNA-d siduma. Iga monomeer on organiseeritud kahe α-heeliksiga ja on ühendatud lühikese aminohappeahelaga. See seostub DNA spiraali soonega. HTH motiivid reguleerivad tavaliselt geeniekspressiooni. HTH äratundmist ja DNA-ga seondumist viivad läbi kaks α-heeliksit. Üks spiraal asub N-otsas, teine aga C-otsas. Enamiku stsenaariumide korral teostab heeliks DNA äratundmist. Seetõttu tuntakse seda äratundmisspiraalina. Seondumine DNA soonega toimub rea Van der Waalsi interaktsioonide ja vesiniksidemete kaudu paljastatud alustega. Teine α-heeliks stabiliseerib valgu ja DNA interaktsiooni ega mängi äratundmisel suurt rolli. Kuid äratundmisspiraalil ja ülejäänud spiraalil on sarnane orientatsioon.
Joonis 02: TetR-i perekonna spiraal-pöördheeliks
HTH klassifitseeritakse spiraalide struktuuri ja ruumilise paigutuse järgi. Peamised tüübid on kahe-, kolme-, tetra- ja tiivuline HTH. Di-spiraalne tüüp on kõige lihtsam tüüp, millel on kaks heeliksit ja sõltumatu voltimisvalgu domeen. Tri-spiraalne tüüp on leitud transkriptsiooni aktivaatoris Myb. Tetra-spiraalsel tüübil on täiendav C-terminaalne spiraal. Lõpuks moodustab tiivuline HTH 3-spiraalsest kimbust ja 3- või 4-ahelalisest beeta-lehest.
Millised on Helix-Loop-Helixi ja Helix-Turn-Helixi sarnasused?
- Helix-loop-helix ja helix-turn-helix on valgu struktuurimotiivid.
- Mõlemad sisaldavad ühist nimetajat põhi- ja spetsiifilistes transkriptsioonifaktorites.
- Neid leidub eukarüootides.
Mis vahe on Helix-Loop-Helix ja Helix-Turn-Helix vahel?
Helix-loop-helix vahendab valgu dimeriseerumist, samas kui helix-turn-helix reguleerib geeniekspressiooni DNA sidumise kaudu. Seega on see peamine erinevus helix-loop-helix ja helix-turn-helix vahel. Lisaks sisaldab HLH teatud protoonkogeene ja geene, mis on seotud diferentseerumisega, mis kodeerivad transkriptsioonifaktoreid, samas kui HTH sisaldab palju homöotilisi geene, mis kodeerivad transkriptsioonifaktoreid. Veelgi enam, spiraal-silmus-heeliks koosneb peamiselt ahelaga ühendatud alfa-heeliksidest, samal ajal kui spiraal-pöördheeliks koosneb peamiselt silmustest, mis on ühendatud lühikese aminohappealusega, moodustades soone.
Allpool olev infograafik esitab kõrvuti võrdlemiseks tabelina erinevusi helix-loop-helix ja helix-turn-heelix vahel.
Kokkuvõte – Helix-Loop-Helix vs Helix-Turn-Helix
Valgu motiiv on lühiajaliselt konserveerunud järjestus, mis on seotud DNA erinevate funktsioonidega. Helix-loop-helix ja helix-turn-helix on kahte tüüpi valgu struktuurimotiive. Peamine erinevus spiraal-silmus-heeliksi ja spiraal-pöörd-heeliksi vahel on see, et heeliksi-silmus-heeliks vahendab valgu dimerisatsiooni, samas kui spiraal-pöörde-heeliks reguleerib geeniekspressiooni DNA sidumise kaudu. HLH on valgu struktuurmotiiv, mis määratleb ühe suurima dimeriseerivate transkriptsioonifaktorite perekonna. Valgu struktuurmotiiv sisaldab kahte α-heeliksit ja need on ühendatud ahelaga. HTH on valgu struktuurmotiiv, mis on võimeline DNA-d siduma. Iga monomeer on organiseeritud kahe α-heeliksiga ja on ühendatud lühikese aminohappeahelaga ja seondub DNA heeliksi soonega. See võtab kokku erinevuse helix-loop-helix ja helix-turn-helix vahel.
