Η βασική διαφορά μεταξύ helix-loop-helix και helix-loop-helix είναι ότι η helix-loop-helix μεσολαβεί στον διμερισμό πρωτεΐνης ενώ η helix-turn-helix ρυθμίζει την έκφραση γονιδίων μέσω της δέσμευσης DNA.
Ένα μοτίβο πρωτεΐνης είναι μια σύντομη διατηρημένη αλληλουχία που σχετίζεται με διακριτές λειτουργίες του DNA. Συνδέεται κυρίως με μια ειδική δομική θέση με μοναδική χημική ή βιολογική λειτουργία. Αυτά τα μοτίβα περιέχουν μικρές περιοχές τρισδιάστατων δομών αμινοξέων με διαφορετικά μόρια πρωτεΐνης. Συνήθως, τα μεμονωμένα μοτίβα περιέχουν μόνο λίγα στοιχεία. Helix-loop-helix και helix-turn-helix περιέχουν τρία στοιχεία. Τα πρωτεϊνικά δομικά τους μοτίβα περιλαμβάνουν βρόχους με διαφορετικά μήκη και απροσδιόριστες δομές.
Τι είναι Helix-Loop-Helix;
Η έλικα-βρόχος-έλικα (HLH) είναι ένα δομικό μοτίβο πρωτεΐνης που ορίζει μια από τις μεγαλύτερες οικογένειες μεταγραφικών παραγόντων διμερισμού. Αυτοί οι παράγοντες μεταγραφής περιέχουν υπολείμματα αμινοξέων για τη διευκόλυνση του μηχανισμού δέσμευσης του DNA και είναι διμερείς. Το δομικό μοτίβο πρωτεΐνης περιέχει δύο α-έλικες και συνδέονται με έναν βρόχο. Η μία έλικα φαίνεται μικρότερη από τις δύο έλικες και η ευελιξία της θηλιάς επιτρέπει τον διμερισμό με τη συσκευασία και την αναδίπλωση σε μια άλλη έλικα. Η έλικα που φαίνεται μεγαλύτερη συνήθως περιέχει περιοχές δέσμευσης DNA. Οι πρωτεΐνες HLH συνδέονται με μια συναινετική αλληλουχία που είναι γνωστή ως E-box. Μια συναινετική αλληλουχία είναι μια υπολογισμένη σειρά που περιέχει υπολείμματα νουκλεοτιδίων ή αμινοξέων. Το E-box είναι ένα στοιχείο που ανταποκρίνεται στο DNA ορισμένων ευκαρυωτών που δρα ως θέση δέσμευσης πρωτεϊνών και ρυθμίζει την έκφραση γονιδίων.
Εικόνα 01: Helix-loop-helix motif
Οι μεταγραφικοί παράγοντες HLH είναι απαραίτητοι για την ανάπτυξη και τη δραστηριότητα των κυττάρων. Οι πρωτεΐνες HLH ανήκουν κυρίως σε έξι ομάδες, οι οποίες υποδεικνύονται από τα γράμματα A έως F. Οι μεταγραφικοί παράγοντες που περιλαμβάνονται σε κάθε ομάδα είναι:
Ομάδα Α: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD και Neurogenins, ομάδα Β: MAX, C-Myc, N-Myc και TCF4
Ομάδα C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 και MOP5
Ομάδα Δ; EMC
Ομάδα Ε: HEY1 και HEY2
Ομάδα ΣΤ: EBF1
Δεδομένου ότι οι περισσότεροι μεταγραφικοί παράγοντες της HLH είναι ετεροδιμερείς, ο διμερισμός συχνά τους ρυθμίζει.
Τι είναι Helix-Turn-Helix;
Έλικας-στροφής-έλικας (HTH) είναι ένα δομικό μοτίβο πρωτεΐνης που είναι ικανό να δεσμεύει DNA. Κάθε μονομερές είναι οργανωμένο με δύο α-έλικες και ενώνεται με μια μικρή αλυσίδα αμινοξέων. Αυτό συνδέεται με ένα αυλάκι στην έλικα του DNA. Τα μοτίβα HTH συνήθως ρυθμίζουν την έκφραση γονιδίων. Η αναγνώριση και η δέσμευση της HTH στο DNA πραγματοποιούνται από δύο α-έλικες. Η μία έλικα καταλαμβάνει το Ν-τελικό άκρο ενώ η άλλη βρίσκεται στο C-άκρο. Στα περισσότερα σενάρια, η έλικα πραγματοποιεί την αναγνώριση του DNA. Ως εκ τούτου, είναι γνωστή ως η έλικα αναγνώρισης. Η σύνδεση με την αύλακα στο DNA λαμβάνει χώρα μέσω μιας σειράς αλληλεπιδράσεων Van der Waals και δεσμών υδρογόνου με εκτεθειμένες βάσεις. Η άλλη α-έλικα σταθεροποιεί την αλληλεπίδραση πρωτεΐνης και DNA και δεν παίζει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση. Ωστόσο, η έλικα αναγνώρισης και η υπόλοιπη έλικα έχουν παρόμοιο προσανατολισμό.
Εικόνα 02: Helix-turn-helix της οικογένειας TetR
Το HTH ταξινομείται σύμφωνα με τη δομή και τη χωρική διάταξη των ελίκων. Οι κύριοι τύποι είναι διελικοειδείς, τριελικοειδείς, τετραελικοειδείς και φτερωτοί HTH. Ο διελικοειδής τύπος είναι ο απλούστερος τύπος με δύο έλικες και μια ανεξάρτητη περιοχή αναδιπλούμενης πρωτεΐνης. Ο τρι-ελικοειδές τύπος βρίσκεται στον μεταγραφικό ενεργοποιητή Myb. Ο τετραέλικος τύπος έχει μια επιπλέον C-τελική έλικα. Τέλος, το φτερωτό HTH σχηματίζεται από 3-ελικοειδή δέσμη και φύλλο βήτα 3- ή 4-κλώνων.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Helix-Loop-Helix και Helix-Turn-Helix;
- Helix-loop-helix και helix-turn-helix είναι δομικά μοτίβα πρωτεΐνης.
- Και τα δύο περιέχουν έναν κοινό παρονομαστή σε βασικούς και συγκεκριμένους μεταγραφικούς παράγοντες.
- Υπάρχουν στους ευκαρυώτες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Helix-Loop-Helix και Helix-Turn-Helix;
Helix-loop-helix μεσολαβεί στον διμερισμό πρωτεΐνης, ενώ η helix-turn-helix ρυθμίζει την έκφραση γονιδίου μέσω της δέσμευσης DNA. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ helix-loop-helix και helix-turn-helix. Επιπλέον, το HLH περιέχει ορισμένα πρωτο-ογκογονίδια και γονίδια που εμπλέκονται στη διαφοροποίηση που κωδικοποιούν μεταγραφικούς παράγοντες, ενώ η HTH περιέχει πολλά ομοιοτικά γονίδια που κωδικοποιούν τους παράγοντες μεταγραφής. Επιπλέον, η έλικα-έλικα-έλικα αποτελείται κυρίως από άλφα-έλικες που ενώνονται με έναν βρόχο, ενώ η έλικα-έλικα-έλικα αποτελείται κυρίως από βρόχους που ενώνονται με μια κοντή βάση αμινοξέων που σχηματίζει μια αυλάκωση.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ helix-loop-helix και helix-turn-helix σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Helix-Loop-Helix vs Helix-Turn-Helix
Ένα μοτίβο πρωτεΐνης είναι μια σύντομη διατηρημένη αλληλουχία που σχετίζεται με διακριτές λειτουργίες του DNA. Helix-loop-helix και helix-turn-helix είναι δύο τύποι δομικών μοτίβων πρωτεΐνης. Η βασική διαφορά μεταξύ έλικας-βρόχου-έλικας και έλικας-κύλινδρος-έλικας είναι ότι η έλικα-βρόχος-έλικα μεσολαβεί στον διμερισμό πρωτεΐνης, ενώ η έλικα-στροφή-έλικα ρυθμίζει την έκφραση γονιδίου μέσω της δέσμευσης DNA. Το HLH είναι ένα δομικό μοτίβο πρωτεΐνης που ορίζει μια από τις μεγαλύτερες οικογένειες μεταγραφικών παραγόντων διμερισμού. Το δομικό μοτίβο πρωτεΐνης περιέχει δύο α-έλικες και συνδέονται με έναν βρόχο. Η HTH είναι ένα δομικό μοτίβο πρωτεΐνης που είναι ικανό να δεσμεύει DNA. Κάθε μονομερές είναι οργανωμένο με δύο α-έλικες και ενώνεται με μια μικρή αλυσίδα αμινοξέος και συνδέεται σε μια αύλακα στην έλικα του DNA. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ helix-loop-helix και helix-turn-helix.
