У білках спіраль-поворот-спіраль (HTH) є головним структурним мотивом, здатним зв'язувати ДНК. Кожен мономер містить два спіралі α, з'єднані короткою ланцюгом амінокислот, які зв'язуються з основною канавкою ДНК. Мотив HTH зустрічається у багатьох білках, які регулюють експресію генів. Його не слід плутати з мотивом helix-loop-helix.
Відкриття
Відкриття мотиву helix-turn-helix базувалося на подібності між декількома генами, що кодують регуляторні білки транскрипції з бактеріафага лямбда та кишкової палички: Cro, CAP та репресора λ, для яких було встановлено спільну 20-25 амінокислотну послідовність, полегшує розпізнавання ДНК.
Функція
Мотив helix-turn-helix — це мотив, що зв'язує ДНК. Розпізнавання і зв'язування з ДНК білками helix-turn-helix здійснюється двома α-спіралями, один займає N-кінцевий кінець мотиву, а другий на C-кінці. У більшості випадків, наприклад, у репресора Cro, друга спіраль найбільше сприяє розпізнаванню ДНК, і тому її часто називають «спіраллю розпізнавання». Він пов'язується з основною канавкою ДНК через низку водневих зв'язків та різних взаємодій Ван-дер-Ваальса з відкритими базами. Інша спіраль α стабілізує взаємодію білка і ДНК, але не відіграє особливо сильної ролі в його розпізнаванні. Спіраль розпізнавання та її попередня спіраль завжди мають однакову відносну орієнтацію.
Класифікація
Було зроблено кілька спроб класифікації мотивів спіраль-поворот-спіраль на основі їх структури та просторового розташування їх спіралей. Деякі основні типи описані нижче.
Ді-спіраль
Мотив ді-спіраль-спіраль-поворот-спіраль — це найпростіший мотив helix-turn-helix. Фрагмент вбудованого гомеодомену, що охоплює лише дві спіралі і надзвичайно швидко утворюється незалежно від складності білка.
Триспіральний
Приклад цього мотиву знаходимо в активаторі транскрипції Myb.
Тетра-спіральний
Мотив тетра-спіральної спіралі-повороту-спіралі має додаткову С-кінцеву спіраль порівняно з три-спіральними мотивами. До них належать ДНК-зв'язуючий домен HTH типу LuxR, виявлений у факторах транскрипції бактерій, і мотив helix-turn-helix, знайдений у репресорах TetR. Також зустрічаються багатоспіральні версії з додатковими спіралями.
Крилатий спіраль-поворот-спіраль
Крилатий мотив крила-повороту-спіралі (wHTH) утворений 3-спіральним пучком та 3-х або 4-х нитковим бета-аркушем (крилом). Топологія спіралей і ниток в мотивах wHTH може відрізнятися.
Інші модифіковані мотиви спіралі-повороту-спіралі
Інші похідні мотиву helix-turn-helix включають домен, що зв'язує ДНК, знайдений у MarR, регулятор множинної стійкості до антибіотиків, який утворює крилату спіраль-поворот-спіраль з додатковою спіраллю C-кінцевою альфа.
Примітки
- Brennan, R. G.; Matthews, B. W. (5 лютого 1989). . The Journal of Biological Chemistry. Т. 264, № 4. с. 1903—1906. ISSN 0021-9258. PMID 2644244. Архів оригіналу за 20 серпня 2019. Процитовано 22 грудня 2019.
- Matthews, B W; Ohlendorf, D H; Anderson, W F; Takeda, Y (1982-03). Structure of the DNA-binding region of lac repressor inferred from its homology with cro repressor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 79, № 5. с. 1428—1432. ISSN 0027-8424. PMID 6951187. Процитовано 22 грудня 2019.
- . pfam.xfam.org. Архів оригіналу за 5 січня 2020. Процитовано 22 грудня 2019.
- Religa, Tomasz L.; Johnson, Christopher M.; Vu, Dung M.; Brewer, Scott H.; Dyer, R. Brian; Fersht, Alan R. (29 травня 2007). The helix–turn–helix motif as an ultrafast independently folding domain: The pathway of folding of Engrailed homeodomain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 104, № 22. с. 9272—9277. doi:10.1073/pnas.0703434104. ISSN 0027-8424. PMC 1890484. PMID 17517666. Процитовано 22 грудня 2019.
- Ogata, K; Hojo, H; Aimoto, S; Nakai, T; Nakamura, H; Sarai, A; Ishii, S; Nishimura, Y (15 липня 1992). Solution structure of a DNA-binding unit of Myb: a helix-turn-helix-related motif with conserved tryptophans forming a hydrophobic core. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 89, № 14. с. 6428—6432. ISSN 0027-8424. PMID 1631139. Процитовано 22 грудня 2019.
- Donaldson, L W; Petersen, J M; Graves, B J; McIntosh, L P (2 січня 1996). Solution structure of the ETS domain from murine Ets-1: a winged helix-turn-helix DNA binding motif. The EMBO Journal. Т. 15, № 1. с. 125—134. ISSN 0261-4189. PMID 8598195. Процитовано 22 грудня 2019.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U bilkah spiral povorot spiral HTH ye golovnim strukturnim motivom zdatnim zv yazuvati DNK Kozhen monomer mistit dva spirali a z yednani korotkoyu lancyugom aminokislot yaki zv yazuyutsya z osnovnoyu kanavkoyu DNK Motiv HTH zustrichayetsya u bagatoh bilkah yaki regulyuyut ekspresiyu geniv Jogo ne slid plutati z motivom helix loop helix Repressor l lyambda bakteriofaga vikoristovuye dva motivi spirali povorotu spirali zliva zelenij dlya zv yazuvannya DNK pravoruch sinij ta chervonij Represornij bilok l na comu zobrazhenni ye dimeromVidkrittyaVidkrittya motivu helix turn helix bazuvalosya na podibnosti mizh dekilkoma genami sho koduyut regulyatorni bilki transkripciyi z bakteriafaga lyambda ta kishkovoyi palichki Cro CAP ta represora l dlya yakih bulo vstanovleno spilnu 20 25 aminokislotnu poslidovnist polegshuye rozpiznavannya DNK FunkciyaMotiv helix turn helix ce motiv sho zv yazuye DNK Rozpiznavannya i zv yazuvannya z DNK bilkami helix turn helix zdijsnyuyetsya dvoma a spiralyami odin zajmaye N kincevij kinec motivu a drugij na C kinci U bilshosti vipadkiv napriklad u represora Cro druga spiral najbilshe spriyaye rozpiznavannyu DNK i tomu yiyi chasto nazivayut spirallyu rozpiznavannya Vin pov yazuyetsya z osnovnoyu kanavkoyu DNK cherez nizku vodnevih zv yazkiv ta riznih vzayemodij Van der Vaalsa z vidkritimi bazami Insha spiral a stabilizuye vzayemodiyu bilka i DNK ale ne vidigraye osoblivo silnoyi roli v jogo rozpiznavanni Spiral rozpiznavannya ta yiyi poperednya spiral zavzhdi mayut odnakovu vidnosnu oriyentaciyu KlasifikaciyaBulo zrobleno kilka sprob klasifikaciyi motiviv spiral povorot spiral na osnovi yih strukturi ta prostorovogo roztashuvannya yih spiralej Deyaki osnovni tipi opisani nizhche Di spiral Motiv di spiral spiral povorot spiral ce najprostishij motiv helix turn helix Fragment vbudovanogo gomeodomenu sho ohoplyuye lishe dvi spirali i nadzvichajno shvidko utvoryuyetsya nezalezhno vid skladnosti bilka Trispiralnij Priklad cogo motivu znahodimo v aktivatori transkripciyi Myb Tetra spiralnij Motiv tetra spiralnoyi spirali povorotu spirali maye dodatkovu S kincevu spiral porivnyano z tri spiralnimi motivami Do nih nalezhat DNK zv yazuyuchij domen HTH tipu LuxR viyavlenij u faktorah transkripciyi bakterij i motiv helix turn helix znajdenij u represorah TetR Takozh zustrichayutsya bagatospiralni versiyi z dodatkovimi spiralyami Krilatij spiral povorot spiral Krilatij motiv krila povorotu spirali wHTH utvorenij 3 spiralnim puchkom ta 3 h abo 4 h nitkovim beta arkushem krilom Topologiya spiralej i nitok v motivah wHTH mozhe vidriznyatisya Inshi modifikovani motivi spirali povorotu spirali Inshi pohidni motivu helix turn helix vklyuchayut domen sho zv yazuye DNK znajdenij u MarR regulyator mnozhinnoyi stijkosti do antibiotikiv yakij utvoryuye krilatu spiral povorot spiral z dodatkovoyu spirallyu C kincevoyu alfa PrimitkiBrennan R G Matthews B W 5 lyutogo 1989 The Journal of Biological Chemistry T 264 4 s 1903 1906 ISSN 0021 9258 PMID 2644244 Arhiv originalu za 20 serpnya 2019 Procitovano 22 grudnya 2019 Matthews B W Ohlendorf D H Anderson W F Takeda Y 1982 03 Structure of the DNA binding region of lac repressor inferred from its homology with cro repressor Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America T 79 5 s 1428 1432 ISSN 0027 8424 PMID 6951187 Procitovano 22 grudnya 2019 pfam xfam org Arhiv originalu za 5 sichnya 2020 Procitovano 22 grudnya 2019 Religa Tomasz L Johnson Christopher M Vu Dung M Brewer Scott H Dyer R Brian Fersht Alan R 29 travnya 2007 The helix turn helix motif as an ultrafast independently folding domain The pathway of folding of Engrailed homeodomain Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America T 104 22 s 9272 9277 doi 10 1073 pnas 0703434104 ISSN 0027 8424 PMC 1890484 PMID 17517666 Procitovano 22 grudnya 2019 Ogata K Hojo H Aimoto S Nakai T Nakamura H Sarai A Ishii S Nishimura Y 15 lipnya 1992 Solution structure of a DNA binding unit of Myb a helix turn helix related motif with conserved tryptophans forming a hydrophobic core Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America T 89 14 s 6428 6432 ISSN 0027 8424 PMID 1631139 Procitovano 22 grudnya 2019 Donaldson L W Petersen J M Graves B J McIntosh L P 2 sichnya 1996 Solution structure of the ETS domain from murine Ets 1 a winged helix turn helix DNA binding motif The EMBO Journal T 15 1 s 125 134 ISSN 0261 4189 PMID 8598195 Procitovano 22 grudnya 2019