Interested Article - Мотив «спираль-поворот-спираль»

ainsleigh
  • 2021-07-06
  • 1

λ - репрессор бактериофага лямбда использует мотив «Спираль-поворот-спираль» (слева; зелёный) для связывания с ДНК (справа; синий и красный).

Спираль-поворот-спираль (от англ. Helix-Turn-Helix , HTH-мотив) — мотив в белках , способный взаимодействовать с ДНК . Он состоит из двух α-спиралей , соединенных короткой цепью аминокислот и входит в состав многих белков, регулирующих экспрессию генов . Не следует путать с доменом типа « спираль-петля-спираль » ( англ. helix-loop-helix domain ) .

Открытие

Мотив был обнаружен при анализе сходств в ряду генов, кодирующих белки-регуляторы транскрипции фага лямбда и кишечной палочки : Cro, CAP и λ-репрессора , у которых были обнаружены 20-25 аминокислотных последовательностей, участвующих в узнавании ДНК .

Функции

Мотив спираль-поворот-спираль связывает ДНК. Узнавание и связывание обеспечивается двумя альфа-спиралями, одна из которых располагается в N-конце мотива, другая — в C-конце. В большинстве случаев, как, например, в репрессоре Cro, вторая спираль участвует в узнавании ДНК и часто называется «узнающая спираль». Она связывается с большой бороздкой ДНК через серию водородных связей и различных Ван-дер-ваальсовых взаимодействий с экспонированными основаниями. Другая α-спираль стабилизирует взаимодействие между белком и ДНК, но не играет особенно важную роль в её узнавании Обе спирали всегда имеют одинаковую ориентацию друг относительно друга .

Классификация

Был предпринят ряд попыток классифицировать мотивы на основании структуры и пространственной организации их спиралей . Некоторые из основных типов описаны ниже.

  • Двухспиральный — является простейшим вариантом. A fragment of Engrailed homeodomain encompassing only the two helices and the turn was found to be an ultrafast independently folding protein domain .
  • Трёхспиральные. Примером белков, имеющих такой вариант домена, может служить активатор транскрипции .
  • Четырёхспиральные. Имеют в своём составе дополнительную C-концевую альфа-спираль, по сравнению с трёхспиральным вариантом. К этому типу относится LuxR-type DNA-binding HTH domain, найденный в бактериальных транскрипционных факторах и HTH-мотивы репрессоров TetR . также существуют версии с дополнительными спиралями .
  • Крылатый спираль-поворот-спираль. wHTH домен ( англ. winged helix-turn-helix ) — вариант, имеющий в своём составе 3 альфа-спирали и 3-4 бета-листа ( англ. wing ). Взаиморасположение спиралей и листов может быть вариабельным. В транскрипционном факторе ETC домен wHTH альфа-спирали и бета-листы располагаются в порядке α1-β1-β2-α2-α3-β3-β4, где третья альфа-спираль отвечает за узнавание ДНК .

См. также

Примечания

  1. Brennan R. G., Matthews B. W. The helix-turn-helix DNA binding motif. (англ.) // J Biol Chem : journal. — 1989. — Vol. 264 , no. 4 . — P. 1903—1906 . — .
  2. ↑ Matthews B. W., Ohlendorf D. H., Anderson W. F., Takeda Y. Structure of the DNA-binding region of lac repressor inferred from its homology with cro repressor. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1982. — Vol. 79 , no. 5 . — P. 1428—1432 . — doi : . — . — PMC .
  3. Anderson W. F., Ohlendorf D. H., Takeda Y., Matthews B. W. Structure of the cro repressor from bacteriophage lambda and its interaction with DNA. (англ.) // Nature : journal. — 1981. — Vol. 290 , no. 5809 . — P. 754—758 . — doi : . — .
  4. McKay D. B., Steitz T. A. Structure of catabolite gene activator protein at 2.9 A resolution suggests binding to left-handed B-DNA. (англ.) // Nature : journal. — 1981. — Vol. 290 , no. 5809 . — P. 744—749 . — doi : . — .
  5. Pabo C. O., Lewis M. The operator-binding domain of lambda repressor: structure and DNA recognition. (англ.) // Nature : journal. — 1982. — Vol. 298 , no. 5873 . — P. 443—447 . — doi : . — .
  6. ↑ Wintjens R., Rooman M. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1996. — Vol. 262 , no. 2 . — P. 294—313 . — doi : . — .
  7. Suzuki M., Brenner S. E. Classification of multi-helical DNA-binding domains and application to predict the DBD structures of sigma factor, LysR, OmpR/PhoB, CENP-B, Rapl, and Xy1S/Ada/AraC. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1995. — Vol. 372 , no. 2—3 . — P. 215—221 . — doi : . — .
  8. Aravind L., Anantharaman V., Balaji S., Babu M. M., Iyer L. M. (англ.) // FEMS Microbiol Rev : journal. — 2005. — Vol. 29 , no. 2 . — P. 231—262 . — doi : . — .
  9. Religa T. L., Johnson C. M., Vu D. M., Brewer S. H., Dyer R. B., Fersht A. R. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2007. — Vol. 104 , no. 22 . — P. 9272—9277 . — doi : . — . 24 сентября 2015 года.
  10. Ogata K., Hojo H., Aimoto S., Nakai T., Nakamura H., Sarai A., etal. Solution structure of a DNA-binding unit of Myb: a helix-turn-helix-related motif with conserved tryptophans forming a hydrophobic core. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1992. — Vol. 89 , no. 14 . — P. 6428—6432 . — doi : . — . — PMC .
  11. Hinrichs W., Kisker C., Düvel M., Müller A., Tovar K., Hillen W., etal. Structure of the Tet repressor-tetracycline complex and regulation of antibiotic resistance. (англ.) // Science : journal. — 1994. — Vol. 264 , no. 5157 . — P. 418—420 . — doi : . — .
  12. Iwahara J., Clubb R. T. Solution structure of the DNA binding domain from Dead ringer, a sequence-specific AT-rich interaction domain (ARID). (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1999. — Vol. 18 , no. 21 . — P. 6084—6094 . — doi : . — . — PMC .
  13. Donaldson L. W., Petersen J. M., Graves B. J., McIntosh L. P. Solution structure of the ETS domain from murine Ets-1: a winged helix-turn-helix DNA binding motif (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1996. — Vol. 15 , no. 1 . — P. 125—134 . — doi : . — . — PMC .
  14. Sharrocks A. D., Brown A. L., Ling Y., Yates P. R. The ETS-domain transcription factor family (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1997. — Vol. 29 , no. 12 . — P. 1371—1387 . — doi : . — .
Источник —

ainsleigh
  • 2021-07-06
  • 1
  • Tags:

Same as Мотив «спираль-поворот-спираль»

The title for the last searches