Osnovni heliks-petlja-heliks
Osnovni heliks–petlja–heliksni DNK-vezujući domen | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() Osnovni strukturni motiv heliks–petlja–heliks ARNT. Dvq α-heliksa (plavi) povezani su kratkom petljom (crvena).[1] | |||||||||||
Identifikatori | |||||||||||
Simbol | bHLH | ||||||||||
Pfam | PF00010 | ||||||||||
InterPro | IPR001092 | ||||||||||
SMART | SM00353 | ||||||||||
PROSITE | PDOC00038 | ||||||||||
SCOP2 | 1mdy / SCOPe / SUPFAM | ||||||||||
CDD | cd00083 | ||||||||||
|
Osnovni heliks–petlja–heliks (bHLH) jest proteinski strukturni motiv koji karakterizira jednu od najvećih porodica dimerizirajućih transkripcijskih faktora.[2][3][4][5] Riječ "osnovni" ne odnosi se na složenost, već na hemijsku strukturu motiva jer transkripcijski faktori općenito sadrže bazne aminokiselinske ostatke, kako bi se olakšalo DNK vezivanje.[6]
BHLH transkripcijski faktori su često važni u razvoju ili aktivnosti ćelija. Kao prvo, BMAL1-Sat (također zvani ARNTL) je osnovni transkripcijski kompleks u molekulskom cirkadijskom satu. Drugi geni, poput c-Myc i HIF-1, povezani su sa rakom zbog njihovih efekata na ćelijski rast i metabolizam.
Struktura
[uredi | uredi izvor]Motiv karakteriziraju dvq α-helika povezana petljom. Općenito, faktori transkripcije (uključujući ovaj tip) su dimerni, svaki sa po jednom spiralom koja sadrži bazne aminokiselinske ostatke koji olakšavaju DNK vezivanje.[6] Općenito, jedan heliks je manji i zbog fleksibilnosti ove petlje omogućava dimerizaciju, savijanjem i pakiranjem na drugi alfa-heliks. Veća heliksa obično sadrži regije koji se vezuju za DNK. bHLH proteini se obično vezuju za konsenzusnu sekvencu zvanu E-kutija, CANNTG.[7]
Kanonska E-kutija je sa sekvencom CACGTG (palindromska), ali neki transkripcijski faktori bHLH, posebno oni iz porodice bHLH-PAS, vezuju se za srodne nepalindromske sekvence, koje su slične E-kutiji. bHLH TF mogu se homodimerizirati ili heterodimerizirati s drugim bHLH TF i formirati veliki broj dimera, od kojih svaki ima specifične funkcije.[8]
Primjeri
[uredi | uredi izvor]Filogenetska analiza sugerirala je da bHLH proteini spadaju u šest glavnih grupa, označenih slovima od A do F.[9] Primjeri faktora transkripcije koji sadrže bHLH uključuju:
Grupa A
[uredi | uredi izvor]- MyoD
- Myf5
- Beta2/NeuroD1
- Scl, također poznat kao Tal1
- Pronervni bHLH genu,kao što su p-CaMKII i Šablon:Proper name.
- NeurogeninI
Grupa B
[uredi | uredi izvor]Grupa C
[uredi | uredi izvor]Ovi proteini sadrže dva dodatna PAS domena, nakon bHLH domena.
Grupa D
[uredi | uredi izvor]Grupa E
[uredi | uredi izvor]Grupa F
[uredi | uredi izvor]Ovi proteini sadrže dodatni COE domen
Regulacija
[uredi | uredi izvor]Budući da su mnogi bHLH transkripcijski faktori heterodimerni,[8] njihova aktivnost je često visoko regulirana dimerizacijom podjedinica. Ekspresija ili dostupnost jedne podjedinice često se kontroliše, dok je druga podjedinica konstitutivno ieksprimirana. Mnogi poznati regulatorni proteini, kao što je protein Drosophila ekstramakrohete, imaju strukturu heliks-petlja-helix, ali im nedostaje osnovna regija, što ih čini nesposobnim da se vežu za DNK na svoju ruku. Oni su, međutim, u stanju da formiraju heterodimere sa proteinima koji imaju bHLH strukturu i inaktiviraju njihove sposobnosti kao transkripcijskih faktora.[10]
Ljudski proteini sa domenom za vezivanje DNK heliks–petlja–heliks
[uredi | uredi izvor]AHR; AHRR; ARNT; ARNT2; ARNTL; ARNTL2; ASCL1; ASCL2; ASCL3; ASCL4; ATOH1; ATOH7; ATOH8; BHLHB2; BHLHB3; BHLHB4; BHLHB5; BHLHB8; CLOCK; EPAS1; FERD3L; FIGLA; HAND1; HAND2; HES1; HES2; HES3; HES4; HES5; HES6; HES7; HEY1; HEY2; HIF1A; ID1; ID2; ID3; ID4; KIAA2018; LYL1; MASH1; MATH2; MAX; MESP1; MESP2; MIST1; MITF; MLX; MLXIP; MLXIPL; MNT; MSC; MSGN1; MXD1; MXD3; MXD4; MXI1; MYC; MYCL1; MYCL2; MYCN; MYF5; MYF6; MYOD1; MYOG; NCOA1; NCOA3; NEUROD1; NEUROD2; NEUROD4; NEUROD6; NEUROG1; NEUROG2; NEUROG3; NHLH1; NHLH2; NPAS1; NPAS2; NPAS3; NPAS4; OAF1; OLIG1; OLIG2; OLIG3; PTF1A; SCL; SCXB; SIM1; SIM2; SOHLH1; SOHLH2; SREBF1; SREBF2; TAL1; TAL2; TCF12; TCF15; TCF21; TCF3; TCF4; TCFL5; TFAP4; TFE3; TFEB; TFEC; TWIST1; TWIST2; USF1; USF2;
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ PDB 1x0o; Card PB, Erbel PJ, Gardner KH (oktobar 2005). "Structural basis of ARNT PAS-B dimerization: use of a common beta-sheet interface for hetero- and homodimerization". J. Mol. Biol. 353 (3): 664–77. doi:10.1016/j.jmb.2005.08.043. PMID 16181639.
- ^ Murre C, Bain G, van Dijk MA, Engel I, Furnari BA, Massari ME, Matthews JR, Quong MW, Rivera RR, Stuiver MH (juni 1994). "Structure and function of helix-loop-helix proteins". Biochim. Biophys. Acta. 1218 (2): 129–35. doi:10.1016/0167-4781(94)90001-9. PMID 8018712.
- ^ Littlewood TD, Evan GI (1995). "Transcription factors 2: helix-loop-helix". Protein Profile. 2 (6): 621–702. PMID 7553065.
- ^ Massari ME, Murre C (januar 2000). "Helix-loop-helix proteins: regulators of transcription in eucaryotic organisms". Mol. Cell. Biol. 20 (2): 429–40. doi:10.1128/MCB.20.2.429-440.2000. PMC 85097. PMID 10611221.
- ^ Amoutzias, Grigoris D.; Robertson, David L.; Van de Peer, Yves; Oliver, Stephen G. (1. 5. 2008). "Choose your partners: dimerization in eukaryotic transcription factors". Trends in Biochemical Sciences. 33 (5): 220–229. doi:10.1016/j.tibs.2008.02.002. ISSN 0968-0004. PMID 18406148.
- ^ a b Lawrence Zipursky; Arnold Berk; Monty Krieger; Darnell, James E.; Lodish, Harvey F.; Kaiser, Chris; Matthew P Scott; Matsudaira, Paul T. (22. 8. 2003). McGill Lodish 5E Package - Molecular Cell Biology & McGill Activation Code. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8635-4.
- ^ Chaudhary J, Skinner MK (1999). "Basic helix-loop-helix proteins can act at the E-box within the serum response element of the c-fos promoter to influence hormone-induced promoter activation in Sertoli cells". Mol. Endocrinol. 13 (5): 774–86. doi:10.1210/mend.13.5.0271. PMID 10319327.
- ^ a b Amoutzias, Gregory D.; Robertson, David L.; Oliver, Stephen G.; Bornberg-Bauer, Erich (1. 3. 2004). "Convergent evolution of gene networks by single-gene duplications in higher eukaryotes". EMBO Reports. 5 (3): 274–279. doi:10.1038/sj.embor.7400096. ISSN 1469-221X. PMC 1299007. PMID 14968135.
- ^ Ledent, V; Paquet, O; Vervoort, M (2002). "Phylogenetic analysis of the human basic helix-loop-helix proteins". Genome Biology. 3 (6): research0030.1. doi:10.1186/gb-2002-3-6-research0030. PMC 116727. PMID 12093377.
- ^ Cabrera CV, Alonso MC, Huikeshoven H (1994). "Regulation of scute function by extramacrochaete in vitro and in vivo". Development. 120 (12): 3595–603. doi:10.1242/dev.120.12.3595. PMID 7821225.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- PDOC00038 in PROSITE
- Basic Helix-Loop-Helix Transcription Factors na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- bHLH family Arhivirano 22. 4. 2016. na Wayback Machine at PlantTFDB:Plant Transcription Factor Database Arhivirano 22. 4. 2016. na Wayback Machine