Nøkkelforskjellen mellom helix-loop-helix og helix-turn-helix er at helix-loop-helix medierer proteindimerisering mens helix-turn-helix regulerer genuttrykk gjennom DNA-binding.
Et proteinmotiv er en kort bevart sekvens assosiert med distinkte funksjoner av DNA. Det er hovedsakelig assosiert med et spesielt strukturelt sted med en unik kjemisk eller biologisk funksjon. Disse motivene inneholder små områder med tredimensjonale strukturer av aminosyrer med forskjellige proteinmolekyler. Vanligvis inneholder individuelle motiver bare noen få elementer. Helix-loop-helix og helix-turn-helix inneholder tre elementer. De proteinstrukturelle motivene deres inkluderer løkker med varierende lengder og uspesifiserte strukturer.
Hva er Helix-Loop-Helix?
A helix-loop-helix (HLH) er et proteinstrukturelt motiv som definerer en av de største familiene av dimeriserende transkripsjonsfaktorer. Disse transkripsjonsfaktorene inneholder rester av aminosyrer for å lette DNA-bindingsmekanismen, og de er dimere. Proteinets strukturelle motiv inneholder to α-helikser, og de er forbundet med en løkke. En helix ser mindre ut fra de to heliksene, og fleksibiliteten til løkken tillater dimerisering ved å pakke og brette mot en annen helix. Helixen som virker større inneholder vanligvis DNA-bindende regioner. HLH-proteiner binder seg til en konsensussekvens som er kjent som E-boks. En konsensussekvens er en beregnet rekkefølge som inneholder nukleotid- eller aminosyrerester. E-boks er et element som reagerer på DNA i noen eukaryoter som fungerer som et proteinbindingssted og regulerer genuttrykk.
Figur 01: Helix-loop-helix-motiv
HLH-transkripsjonsfaktorene er avgjørende for utvikling og celleaktivitet. HLH-proteiner tilhører hovedsakelig seks grupper, som er angitt fra bokstavene A til F. Transkripsjonsfaktorene som er inkludert i hver gruppe er:
Gruppe A: MyoD, Myf5, Beta2/NeuroD1, Scl, p-CaMK, NeuroD og Neurogeniner, gruppe B: MAX, C-Myc, N-Myc og TCF4
Gruppe C: AhR, BMAL-1-CLOCK, HIF, NPAS1, NPAS3 og MOP5
Gruppe D; EMC
Gruppe E: HEY1 og HEY2
Gruppe F: EBF1
Siden de fleste transkripsjonsfaktorer av HLH er heterodimere, regulerer dimerisering dem ofte.
Hva er Helix-Turn-Helix?
Helix-turn-helix (HTH) er et proteinstrukturelt motiv som er i stand til å binde DNA. Hver monomer er organisert med to α-helikser og er forbundet med en kort aminosyrestreng. Dette binder seg til et spor i DNA-helixen. HTH-motiver regulerer vanligvis genuttrykk. HTH-gjenkjenningen og bindingen til DNA utføres av to α-helikser. En helix opptar den N-terminale enden mens den andre er ved C-terminalen. I de fleste scenarier utfører helixen gjenkjennelsen av DNA. Derfor er det kjent som gjenkjenningshelixen. Bindingen til sporet i DNA skjer gjennom en rekke Van der Waals-interaksjoner og hydrogenbindinger med eksponerte baser. Den andre α-helixen stabiliserer protein- og DNA-interaksjonen og spiller ikke noen stor rolle i gjenkjenningen. Gjenkjennelsesspiralen og den gjenværende helixen har imidlertid en lignende orientering.
Figur 02: Helix-turn-helix fra TetR-familien
HTH er klassifisert i henhold til strukturen og romlige arrangementer av heliksene. Hovedtypene er di-helikale, tri-helikale, tetra-helikale og bevingede HTH. Di-helikal type er den enkleste typen med to helikser og et uavhengig foldeproteindomene. Tri-helikal type finnes i transkripsjonsaktivator Myb. Tetra-helical type har en ekstra C-terminal helix. Til slutt er den vingede HTH dannet av 3-spiralformet bunt og 3- eller 4-tråds beta-ark.
Hva er likhetene mellom Helix-Loop-Helix og Helix-Turn-Helix?
- Helix-loop-helix og helix-turn-helix er proteinstrukturmotiver.
- Begge inneholder en fellesnevner i basale og spesifikke transkripsjonsfaktorer.
- De finnes i eukaryoter.
Hva er forskjellen mellom Helix-Loop-Helix og Helix-Turn-Helix?
Helix-loop-helix medierer proteindimerisering, mens helix-turn-helix regulerer genuttrykk gjennom DNA-binding. Dermed er dette nøkkelforskjellen mellom helix-loop-helix og helix-turn-helix. Dessuten inneholder HLH visse proto-onkogener og gener involvert i differensiering som koder for transkripsjonsfaktorer, mens HTH inneholder mange homeotiske gener som koder for transkripsjonsfaktorer. Dessuten består helix-loop-helix hovedsakelig av alfa-helikser forbundet med en løkke, mens helix-turn-helix hovedsakelig består av løkker forbundet med et kort aminosyrestativ som danner et spor.
Infografien nedenfor presenterer forskjellene mellom helix-loop-helix og helix-turn-helix i tabellform for sammenligning side ved side.
Sammendrag – Helix-Loop-Helix vs Helix-Turn-Helix
Et proteinmotiv er en kort bevart sekvens assosiert med distinkte funksjoner av DNA. Helix-loop-helix og helix-turn-helix er to typer protein strukturelle motiver. Hovedforskjellen mellom helix-loop-helix og helix-turn-helix er at helix-loop-helix medierer proteindimerisering, mens helix-turn-helix regulerer genuttrykk gjennom DNA-binding. HLH er et proteinstrukturelt motiv som definerer en av de største familiene av dimeriserende transkripsjonsfaktorer. Proteinets strukturelle motiv inneholder to α-helikser, og de er forbundet med en løkke. HTH er et proteinstrukturelt motiv som er i stand til å binde DNA. Hver monomer er organisert med to α-helikser, og er forbundet med en kort aminosyrestreng og binder seg til et spor i DNA-helixen. Så dette oppsummerer forskjellen mellom helix-loop-helix og helix-turn-helix.
