ההבדל העיקרי בין אלפא לבטא סליל מסתמך על סוג של קשרי מימן שהם יוצרים בפיתוח מבנים אלה. סלילי אלפא יוצרים קשרי מימן תוך מולקולריים ואילו סלילי ביתא יוצרים קשרי מימן בין מולקולריים.
לחלבונים מורכבים יש ארבע רמות ארגוניות מבניות - ראשונית, משנית, שלישונית ורבעונית. המבנים המשניים של החלבונים יוצרים את שרשראות הפפטידים במנחים שונים. שרשראות הפפטידים מורכבות מרצפי חומצות אמינו הקשורים בקשרי פפטידים. לכן, ישנם שני מבנים משניים עיקריים בחלבונים כמו סליל אלפא ובטא סליל. בנוסף, ישנם מבנים משניים נוספים הנקראים מבני ביתא ומבני סיכת ראש.בעיקר, מאמר זה מתמקד בהבדל בין אלפא לבטא סליל.
מה זה Alpha Helix?
לחלבונים יש ארבע רמות ארגון מבניות. מבין אלה, סליל האלפא הוא המבנה המשני הנפוץ ביותר של חלבונים. וכן, המבנה הזה נראה כמוט שמפותל סביב ציר מרכזי. יתר על כן, סליל האלפא הוא סליל ימני. עם זאת, יכולים להיות נוכחים גם סלילים שמאליים. כאן נוצרים קשרי הפפטיד מהאמינו-טרמינל ל-carboxy-terminal. חומצות אמינו מקושרות זו לזו באמצעות קשרים פפטידים אלה. קשרי מימן תוך מולקולריים הם הגורם העיקרי ליצירת סליל האלפא.
איור 01: Alpha Helix
סידור סליל האלפא תלוי באופי ההידרופילי וההידרופובי של החלבון.אם רצף חומצות האמינו מורכב ממספר גבוה של קבוצות R הידרופיליות (משתנות), קבוצות R מכוונות לשלב המימי. אם הקבוצות המשתנות הינן הידרופוביות, הן יבלטו לשלב ההידרופובי של הסביבה. בכל אחד מהתרחישים, נראה שקבוצות R משתרעות מחוץ למבנה הסליל. בשל מאפיינים מבניים אלו, אלפא סליל עמיד יותר למוטציות. לפיכך, נוכחותם של קשרי מימן מייצבת את מבנה סליל האלפא. בסליל אלפא יש ממוצע של 3.6 שיירים לכל סיבוב, מכיוון שלוקח 3.6 שיירים לקשרי המימן להתפתח. חלק מהחלבונים המבניים כגון קולגן וקרטין עשירים בסלילי אלפא.
מה זה Beta Helix?
סליל בטא הוא המבנה המשני הנפוץ השני של חלבון. למרות שהוא אינו נפוץ כמו סליל האלפא, נוכחותם של סלילי בטא ממלאת גם תפקיד מרכזי במבנה החלבון. היווצרות סליל הבטא מתרחשת באמצעות שני גיליונות בטא המסודרים בצורה מקבילה או אנטי-מקבילית.יריעות אלה נוצרות לאחר מכן למבנה סליל. קשרי מימן בין-מולקולריים בין שני גדילי יריעות מסייעים ביצירת סליל בטא.
איור 02: Beta Helix
סלילי בטא יכולים להיות ימניים או שמאליים, בהתאם לדפוסי הקישור שלהם. בעת יצירת סליל בטא, הקבוצות המשתנות של שני גיליונות הבטא יתסדרו בתוך הליבה של הסליל. לכן, לרוב הקבוצות היוצרות גיליונות בטא יש פונקציות הידרופוביות.
בניגוד לסליל האלפא, 17 שיירים יוצרים סיבוב אחד בסליל בטא. ליוני מתכת יש את היכולת להפעיל את היווצרות הליקס בטא. בדומה לסליל האלפא, קשרי המימן תומכים בשמירה על המבנה של סליל הבטא. אנזים פחמן אנהידראז ופקטאט ליאז הם שני חלבונים עשירים בסלילי בטא.
מהם הדמיון בין אלפא לבטא הליקס?
- Alpha ו-Beta Helix הם שני מבנים משניים של חלבונים.
- חומצות אמינו הן המונומרים של שני המבנים המשניים.
- יתר על כן, המרכיבים הכימיים של סלילי האלפא והבטא הם פחמן, מימן, חמצן, חנקן וגופרית.
- כמו כן, שני המבנים המשניים מתפתחים לארגון ברמה גבוהה יותר.
- יתר על כן, שניהם מיוצבים על ידי קשרי מימן.
- בשני המבנים, ההידרופוביות נקבעת על ידי נוכחותן של קבוצות R של חומצות האמינו.
מה ההבדל בין אלפא ל-Beta Helix?
ההבדל העיקרי בין סליל אלפא לבטא הוא סוג של קשרי מימן שהם מראים. סליל אלפא מראה קשר מימן תוך מולקולרי בעוד סליל בטא מציג קשר מימן בין מולקולרי.בנוסף, סליל האלפא יוצר סליל ימני, בעוד סליל בטא יכול ליצור סליל ימני ושמאלי כאחד. אז זהו גם הבדל משמעותי בין אלפא לבטא סליל.
יתר על כן, הבדל נוסף בין אלפא לבטא סליל הוא שיצירת סליל האלפא מתרחשת על ידי פיתול של רצף חומצות האמינו, בעוד שביצירת סליל ביתא שני גיליונות הבטא מקבילים או אנטי-מקבילים קשורים ל יוצרים את המבנה הסליל.
גרפיקת המידע שלמטה מציגה מידע נוסף לגבי ההבדל בין סליל אלפא לבטא.
סיכום – אלפא מול בטא הליקס
גם סלילי אלפא וגם סלילי בטא חשובים בזיהוי והסקת מבני חלבון מורכבים. שני הסוגים הם מבנים משניים של חלבונים.עם זאת, סליל אלפא הוא טוויסט סליל של רצפי חומצות אמינו. לעומת זאת, היווצרות סליל בטא מתרחשת באמצעות חיבור מימן של גליונות בטא מקבילים או אנטי-מקבילים. יתר על כן, קשר המימן הוא תוך מולקולרי בצורת סליל אלפא ואילו קשר המימן הוא בין מולקולרי בצורת סליל בטא. חוץ מזה, לשני המבנים הללו יש קבוצת R, שקובעת את ההידרופוביות של החלבון. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין אלפא לבטא סליל.
