Введение

Структурный мотив белка

Базовая спираль-петля-спираль (bHLH) – это структурный мотив белка, который характеризует одно из крупнейших семейств димеризующих факторов транскрипции. Слово "базовая" относится не к сложности, а к химическим свойствам мотива, поскольку факторы транскрипции в целом содержат основные аминокислотные остатки для облегчения связывания с ДНК. Как правило, одна спираль меньше, и благодаря гибкости петли это позволяет димеризацию посредством сворачивания и упаковки в контакте с другой спиралью. Большая спираль обычно содержит области связывания ДНК. Белки bHLH обычно связываются с консенсусной последовательностью, называемой E-box, CANNTG. Каноническая E-box имеет последовательность CACGTG (палиндромная), однако некоторые факторы транскрипции bHLH, в частности из семейства bHLH PAS, связываются с родственными непалиндромными последовательностями, которые схожи с E-box. bHLH факторы транскрипции могут гомодимеризоваться или гетеродимеризоваться с другими bHLH факторами транскрипции, образуя большое разнообразие димеров, каждый из которых выполняет специфические функции.

Примеры

Филогенетический анализ показал, что белки bHLH объединяются в 6 основных групп, обозначенных буквами от A до F. Примеры факторов транскрипции, содержащих bHLH, включают:

История

1989: Мурре и др. показали, что димеры различных белков bHLH связываются с коротким мотивом ДНК (впоследствии названным E-box). Этот E-box состоит из последовательности ДНК CANNTG, где N может быть любым нуклеотидом. Группа Пабо кристаллизовала белки bHLH, связанные с E-box, продемонстрировав, что параллельная петля мотивов в виде пучка из четырех спиралей ориентирует основные последовательности для взаимодействия с конкретными нуклеотидами в главной бороздке E-box. 1994: Уортон и др. идентифицировали асимметричные E-box, с которыми связывается подмножество белков bHLH, содержащих домены PAS (белки bHLH PAS), включая Single minded (Sim) и ароматический углеводородный рецептор. 1995: Группа Семенца идентифицировала фактор, индуцируемый гипоксией (HIF), как гетеродимер bHLH PAS, который связывает родственный асимметричный E-box. 2009: Гроув, Де Маси и др. выявили новые короткие мотивы ДНК, с которыми связывается подмножество белков bHLH, и определили их как "последовательности, подобные E-box". Они имеют вид CAYRMK, где Y обозначает C или T, R – A или G, M – A или C, а K – G или T.