Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Структурный мотив, способный связывать ДНК.
Structural motif capable of binding DNA
Геликс-поворот-геликс (HTH) является ДНК-связывающим доменом (DBD). Геликс-поворот-геликс (HTH) – это основной структурный мотив, способный связывать ДНК. Каждый мономер включает в себя две α-спирали, соединенные коротким участком аминокислот, которые связываются с большой канавкой ДНК. Мотив HTH встречается во многих белках, регулирующих экспрессию генов. Его не следует путать с мотивом геликс-петля-геликс.
Helix turn helix is a DNA binding domain (DBD). The helix turn helix (HTH) is a major structural motif capable of binding DNA. Each monomer incorporates two α helices, joined by a short strand of amino acids, that bind to the major groove of DNA. The HTH motif occurs in many proteins that regulate gene expression. It should not be confused with the helix–loop–helix motif.
Открытие
Открытие мотива "спираль-поворот-спираль" было основано на сходстве между несколькими генами, кодирующими белки, регулирующие транскрипцию, из бактериофага лямбда и Escherichia coli: Cro, CAP и λ-репрессор, которые были обнаружены как содержащие общую последовательность из 20–25 аминокислот, обеспечивающую распознавание ДНК.
The discovery of the helix turn helix motif was based on similarities between several genes encoding transcription regulatory proteins from bacteriophage lambda and Escherichia coli: Cro, CAP, and λ repressor, which were found to share a common 20–25 amino acid sequence that facilitates DNA recognition.
Функция
Мотив "спираль-поворот-спираль" является мотивом связывания ДНК. Распознавание и связывание с ДНК белками типа "спираль-поворот-спираль" осуществляется двумя α-спиралями, одна из которых находится на N-конце мотива, а другая – на C-конце. В большинстве случаев, например, в репрессоре Cro, вторая спираль вносит наибольший вклад в распознавание ДНК и поэтому часто называется "спиралью распознавания". Она связывается с большой бороздкой ДНК посредством серии водородных связей и различных ван-дер-ваальсовых взаимодействий с выступающими основаниями. Другая α-спираль стабилизирует взаимодействие между белком и ДНК, но не играет существенной роли в распознавании.
The helix turn helix motif is a DNA binding motif. The recognition and binding to DNA by helix turn helix proteins is done by the two α helices, one occupying the N terminal end of the motif, the other at the C terminus. In most cases, such as in the Cro repressor, the second helix contributes most to DNA recognition, and hence it is often called the "recognition helix". It binds to the major groove of DNA through a series of hydrogen bonds and various Van der Waals interactions with exposed bases. The other α helix stabilizes the interaction between protein and DNA, but does not play a particularly strong role in its recognition.
Классификация мотивов спираль-поворота-спираль
Было предпринято несколько попыток классифицировать мотивы "спираль-поворот-спираль" на основе их структуры и пространственного расположения спиралей. Некоторые из основных типов описаны ниже.
Several attempts have been made to classify the helix turn helix motifs based on their structure and the spatial arrangement of their helices. Some of the main types are described below.
Диэлистный
Дигеликсный спираль-поворот-спираль мотив – это самый простой спираль-поворот-спиральный мотив. Фрагмент гомеодомена En (Engrailed), включающий только две спирали и поворот, оказался сверхбыстро и независимо сворачивающимся белковым доменом.
The di helical helix turn helix motif is the simplest helix turn helix motif. A fragment of Engrailed homeodomain encompassing only the two helices and the turn was found to be an ultrafast independently folding protein domain.
Триколесные
Пример этого мотива встречается в транскрипционном активаторе Myb.
An example of this motif is found in the transcriptional activator Myb.
Тетра-спиральные
Мотив тетраспиральной спирали-поворота-спирали имеет дополнительную C-концевую спираль по сравнению с триспиральными мотивами. К ним относятся HTH-домен, связывающий ДНК типа LuxR, встречающийся в бактериальных факторах транскрипции, и спираль-поворот-спираль, обнаруженная в репрессорах TetR. Также существуют мультиспиральные варианты с дополнительными спиралями.
The tetra helical helix turn helix motif has an additional C terminal helix compared to the tri helical motifs. These include the LuxR type DNA binding HTH domain found in bacterial transcription factors and the helix turn helix motif found in the TetR repressors. Multihelical versions with additional helices also occur.
Крылатая спираль-поворотно-спираль
Мотив крылатой спирали-поворота-спирали (wHTH) формируется из трех спиральных пучков и трех- или четырехнитевого бета-листа (крыла). Топология спиралей и нитей в мотивах wHTH может различаться. В транскрипционном факторе ETS wHTH формирует структуру спирали-поворота-спирали на каркасе из четырех антипараллельных бета-цепей, расположенных в порядке α1 β1 β2 α2 α3 β3 β4, где третья спираль является спиралью, отвечающей за распознавание ДНК.
The winged helix turn helix (wHTH) motif is formed by a 3 helical bundle and a 3 or 4 strand beta sheet (wing). The topology of helices and strands in the wHTH motifs may vary. In the transcription factor ETS wHTH folds into a helix turn helix motif on a four stranded anti parallel beta sheet scaffold arranged in the order α1 β1 β2 α2 α3 β3 β4 where the third helix is the DNA recognition helix.
Другие модифицированные мотивы с винтовой спиралью
Другие производные мотива "спираль-поворот-спираль" включают в себя домен связывания ДНК, обнаруженный в MarR, регуляторе множественной устойчивости к антибиотикам, который формирует крылатую спираль-поворот-спираль с дополнительной C-концевой альфа-спиралью.
Other derivatives of the helix turn helix motif include the DNA binding domain found in MarR, a regulator of multiple antibiotic resistance, which forms a winged helix turn helix with an additional C terminal alpha helix.