ההבדל העיקרי בין helix-loop-helix ל-helix-turn-helix הוא שה-helix-loop-helix מתווך דימריזציה של חלבון בעוד helix-turn-helix מווסת את ביטוי הגנים באמצעות קישור DNA.
מוטיב חלבון הוא רצף שמור קצר הקשור לתפקודים ברורים של DNA. הוא קשור בעיקר לאתר מבני מיוחד בעל תפקיד כימי או ביולוגי ייחודי. מוטיבים אלו מכילים אזורים קטנים של מבנים תלת מימדיים של חומצות אמינו עם מולקולות חלבון שונות. בדרך כלל, מוטיבים בודדים מכילים רק כמה אלמנטים. Helix-loop-helix ו-helix-turn-helix מכילים שלושה אלמנטים.המוטיבים המבניים של החלבון שלהם כוללים לולאות באורכים משתנים ומבנים לא מוגדרים.
מה זה Helix-Loop-Helix?
A helix-loop-helix (HLH) הוא מוטיב מבני חלבון המגדיר את אחת המשפחות הגדולות ביותר של גורמי שעתוק דימריזציה. גורמי שעתוק אלה מכילים שאריות של חומצות אמינו כדי להקל על מנגנון הקישור של ה-DNA, והם דימריים. המוטיב המבני של החלבון מכיל שני סלילי α, והם מחוברים בלולאה. סליל אחד נראה קטן יותר משני הסליל, והגמישות של הלולאה מאפשרת דימריזציה על ידי אריזה וקיפול כנגד סליל אחר. הסליל שנראה גדול יותר מכיל בדרך כלל אזורים קושרים ל-DNA. חלבוני HLH נקשרים לרצף קונצנזוס המכונה E-box. רצף קונצנזוס הוא סדר מחושב המכיל שאריות נוקלאוטידים או חומצות אמינו. E-box הוא אלמנט המגיב ל-DNA באיקריוטים מסוימים, שפועל כאתר קושר חלבון ומווסת את ביטוי הגנים.
איור 01: מוטיב Helix-loop-helix
גורמי שעתוק HLH חיוניים להתפתחות ולפעילות התא. חלבוני HLH שייכים בעיקר לשש קבוצות, המצוינות מהאותיות A עד F. גורמי השעתוק הכלולים בכל קבוצה הם:
קבוצה A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD ו-Neurogenins, קבוצה B: MAX, C-Myc, N-Myc ו-TCF4
קבוצה C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 ו-MOP5
קבוצה D; EMC
Group E: HEY1 ו-HEY2
קבוצה F: EBF1
מכיוון שרוב גורמי התעתוק של HLH הם הטרודמריים, דימריזציה מווסתת אותם לעתים קרובות.
מה זה Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) הוא מוטיב מבני חלבוני המסוגל לקשור DNA. כל מונומר מאורגן עם שני סלילי α והוא מצטרף על ידי גדיל חומצת אמינו קצר. זה נקשר לחריץ בסליל ה-DNA. מוטיבים של HTH בדרך כלל מווסתים את ביטוי הגנים. זיהוי ה-HTH והקישור ל-DNA מתבצעים על ידי שני סלילי α. סליל אחד תופס את קצה N-טרמינל ואילו השני נמצא בקצה C. ברוב התרחישים, הסליל מבצע זיהוי של DNA. לכן, זה ידוע בתור סליל ההכרה. הקישור לחריץ ב-DNA מתרחש באמצעות סדרה של אינטראקציות ואן דר ואלס וקשרי מימן עם בסיסים חשופים. ה-α-helix השני מייצב את האינטראקציה בין החלבון וה-DNA ואינו ממלא תפקיד מרכזי בזיהוי. עם זאת, לסליל הזיהוי ולסליל הנותר יש כיוון דומה.
איור 02: Helix-turn-helix של משפחת TetR
ה-HTH מסווג לפי המבנה והסידורים המרחביים של הסליל. הסוגים העיקריים הם די-סלילי, תלת-סלילי, טטרה-סלילי ו-HTH מכונף. סוג די-סלילי הוא הסוג הפשוט ביותר עם שני סלילים ותחום חלבון מתקפל עצמאי. סוג תלת-סלילי נמצא במפעיל התעתיק Myb. לסוג טטרה-סלילי יש סליל C-טרמינלי נוסף. לבסוף, ה-HTH בעל הכנפיים נוצר על ידי צרור של 3 סליל וגיליון בטא 3 או 4 גדילים.
מהם הדמיון בין Helix-Loop-Helix ו-Helix-Turn-Helix?
- Helix-loop-helix ו-helix-turn-helix הם מוטיבים מבניים של חלבון.
- שניהם מכילים מכנה משותף בגורמי שעתוק בסיסיים וספציפיים.
- הם נמצאים באיקריוטים.
מה ההבדל בין Helix-Loop-Helix ל-Helix-Turn-Helix?
Helix-loop-helix מתווך דימריזציה של חלבון, ואילו helix-turn-helix מווסת את ביטוי הגנים באמצעות קישור DNA. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין סליל-לולאה-הליקס ל-helix-turn-helix. חוץ מזה, HLH מכיל פרוטו-אונקוגנים מסוימים וגנים המעורבים בהתמיינות מקודדת גורמי שעתוק בעוד HTH מכיל גנים הומוטיים רבים המקודדים לגורמי שעתוק. יתרה מכך, helix-loop-helix מורכב בעיקר מסלילי אלפא המחוברים באמצעות לולאה, בעוד helix-turn-helix מורכב בעיקר מלולאות המחוברות על ידי מעמד חומצות אמינו קצר היוצרות חריץ.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין helix-loop-helix ו-helix-turn-helix בצורה טבלאית להשוואה זו לצד זו.
סיכום – Helix-Loop-Helix לעומת Helix-Turn-Helix
מוטיב חלבון הוא רצף שמור קצר הקשור לתפקודים ברורים של DNA. Helix-loop-helix ו-helix-turn-helix הם שני סוגים של מוטיבים מבניים של חלבון. ההבדל העיקרי בין helix-loop-helix ל-helix-turn-helix הוא שה-helix-loop-helix מתווך דימריזציה של חלבון, בעוד שה-helix-turn-helix מווסת את ביטוי הגנים באמצעות קישור DNA. HLH הוא מוטיב מבני חלבון המגדיר את אחת המשפחות הגדולות ביותר של גורמי שעתוק דימריזיים. המוטיב המבני של החלבון מכיל שני סלילי α, והם מחוברים בלולאה. HTH הוא מוטיב מבני חלבוני המסוגל לקשור DNA. כל מונומר מאורגן עם שני סלילי α, והוא מצטרף על ידי גדיל חומצת אמינו קצר ונקשר לחריץ בסליל ה-DNA. אז, זה מסכם את ההבדל בין helix-loop-helix ו-helix-turn-helix.
