Strukturální motiv - Structural motif

V řetězový biologický molekula, jako je a protein nebo nukleová kyselina, a strukturální motiv je supersekundární struktura, který se také objevuje v řadě dalších molekul. Motivy nám neumožňují předvídat biologické funkce: nacházejí se v proteinech a enzymech s nepodobnými funkcemi.

Protože vztah mezi primární struktura a terciární struktura není přímá, dva biopolymery mohou sdílet stejný motiv, ale postrádají znatelnou podobnost primární struktury. Jinými slovy, strukturální motiv nemusí být spojen s a sekvenční motiv. Existence sekvenčního motivu také nemusí nutně znamenat výraznou strukturu. U většiny motivů DNA se například předpokládá, že se DNA této sekvence neodchyluje od normálu “dvojitá šroubovice "struktura.

V nukleových kyselinách

V závislosti na sekvenci a dalších podmínkách mohou nukleové kyseliny tvořit různé strukturní motivy, o nichž se předpokládá, že mají biologický význam.

Kmenová smyčka: Spárování kmenových smyček intramolekulárních bází je vzor, který se může vyskytovat v jednořetězcové DNA nebo častěji v RNA. Struktura je také známá jako vlásenka nebo vlásenka. Nastává, když dvě oblasti stejného řetězce, obvykle komplementární v nukleotidové sekvenci, když jsou čteny v opačných směrech, pár bází za vzniku dvojité šroubovice, která končí nepárovou smyčkou. Výsledná struktura je klíčovým stavebním kamenem mnoha sekundárních struktur RNA.

Křížová DNA: Křížová DNA je forma jiné než B DNA, která vyžaduje alespoň 6 nukleotid posloupnost obrácené opakování vytvořit strukturu skládající se z kmene, bodu větve a smyčky ve tvaru křížového tvaru, stabilizovaného záporem DNA supercoiling.^[1] Byly popsány dvě třídy křížové DNA; složené a rozložené.

G-quadruplex: G-quadruplex sekundární struktury (G4) jsou tvořeny v nukleových kyselinách sekvencemi, které jsou bohaté na guanin.^[2] Jsou spirálovitého tvaru a obsahují guaninové tetrady, které se mohou tvořit z jedné,^[3] dva^[4] nebo čtyři prameny.^[5]

D-smyčka: A posunovací smyčka nebo D-smyčka je DNA Struktura, kde jsou dva řetězce dvouvláknové molekuly DNA odděleny pro úsek a drženy od sebe třetím řetězcem DNA. An R-smyčka je podobný D-smyčce, ale v tomto případě je třetí řetězec spíše RNA než DNA. Třetí řetězec má a základna sekvence, která je komplementární k jednomu z hlavních pramenů a páry s ním, čímž vytlačuje další doplňující se hlavní řetězec v oblasti. V tomto regionu je tedy struktura formou trojřetězcová DNA. Schéma v článku představujícím tento termín ilustrovalo D-smyčku s tvarem připomínajícím velké písmeno „D“, kde posunutý pramen tvořil smyčku „D“.^[6]

V bílkovinách

V proteinech strukturální motiv popisuje konektivitu mezi sekundárními strukturálními prvky. Individuální motiv se obvykle skládá pouze z několika prvků, např. Motiv „spirála-otočka-spirála“, který má pouze tři. Všimněte si, že zatímco prostorová posloupnost prvků může být identický ve všech případech motivu, mohou být kódovány v jakémkoli pořadí v podkladu gen. Kromě sekundárních strukturních prvků obsahují proteinové strukturní motivy často smyčky proměnné délky a nespecifikované struktury. Strukturální motivy se mohou také jevit jako tandemové opakování.

Beta vlásenka: Mimořádně běžné. Dva antiparalelní beta řetězce spojené těsným obratem několika aminokyselin mezi nimi.
Řecký klíč: Čtyři prameny beta, tři spojené sponkami, čtvrtý přeložený přes vrchol.
Omega smyčka: Smyčka, ve které jsou zbytky, které tvoří začátek a konec smyčky, velmi blízko u sebe.
Helix-loop-helix: Skládá se z alfa helixy vázané smyčkovým úsekem aminokyselin. Tento motiv je vidět v transkripčních faktorech.
Zinkový prst: Dvě beta vlákna s koncem spirály alfa přeložena, aby se váže zinek ion. Důležité v proteinech vázajících DNA.
Helix-turn-helix: Dvě α helixy spojené krátkým řetězcem aminokyselin a nalezené v mnoha proteinech, které regulují genovou expresi.
Hnízdo: Mimořádně běžné. Tři po sobě jdoucí aminokyselinové zbytky tvoří konkávnost vázající anionty.
Výklenek: Mimořádně běžné. Tři nebo čtyři po sobě jdoucí aminokyselinové zbytky tvoří vlastnost vázající kationty.

Viz také

Reference

^ Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (červenec 1998). "Struktura a dynamika křížových stabilizovaných křížových DNA DNA". J. Mol. Biol. 280 (1): 61–72. CiteSeerX 10.1.1.555.4352. doi:10.1006 / jmbi.1998.1855. PMID 9653031.
^ Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (březen 2017). „Přístup k afinitě DNA G-kvadruplexu pro čištění enzymatické aktivní G4 resolvázy1“. Žurnál vizualizovaných experimentů. 121 (121). doi:10.3791/55496. PMC 5409278. PMID 28362374.
^ Largy E, Mergny J, Gabelica V (2016). „Kapitola 7. Úloha iontů alkalických kovů ve struktuře a stabilitě nukleových kyselin G-Quadruplex“. In Astrid S, Helmut S, Roland KO S (eds.). Ionty alkalických kovů: jejich role v životě. Kovové ionty v biologických vědách. 16. Springer. 203–258. doi:10.1007/978-4-319-21756-7_7 (neaktivní 2020-09-01).CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)
^ Sundquist WI, Klug A (prosinec 1989). „Telomerní DNA dimerizuje tvorbou guaninových tetrad mezi vlásenkovými smyčkami“. Příroda. 342 (6251): 825–9. Bibcode:1989 Natur.342..825S. doi:10.1038 / 342825a0. PMID 2601741. S2CID 4357161.
^ Sen D, Gilbert W (červenec 1988). „Tvorba paralelních čtyřřetězcových komplexů pomocí motivů bohatých na guanin v DNA a její důsledky pro meiózu“. Příroda. 334 (6180): 364–6. Bibcode:1988Natur.334..364S. doi:10.1038 / 334364a0. PMID 3393228. S2CID 4351855.
^ Kasamatsu, H .; Robberson, D. L .; Vinograd, J. (1971). „Nová uzavřená kruhová mitochondriální DNA s vlastnostmi replikujícího se meziproduktu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 68 (9): 2252–2257. Bibcode:1971PNAS ... 68,2252K. doi:10.1073 / pnas.68.9.2252. PMC 389395. PMID 5289384.

Další čtení

Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). „Nová klasifikace supersekundárních struktur sendvičových proteinů odkrývá přísné vzory sdružování řetězců“. Proteiny. 68 (4): 915–921. doi:10,1002 / prot. 21473. PMID 17557333.

[pmid9653031-1] Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (červenec 1998). "Struktura a dynamika křížových stabilizovaných křížových DNA DNA". J. Mol. Biol. 280 (1): 61–72. CiteSeerX 10.1.1.555.4352. doi:10.1006 / jmbi.1998.1855. PMID 9653031.

[2] Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (březen 2017). „Přístup k afinitě DNA G-kvadruplexu pro čištění enzymatické aktivní G4 resolvázy1“. Žurnál vizualizovaných experimentů. 121 (121). doi:10.3791/55496. PMC 5409278. PMID 28362374.

[Springer-3] Largy E, Mergny J, Gabelica V (2016). „Kapitola 7. Úloha iontů alkalických kovů ve struktuře a stabilitě nukleových kyselin G-Quadruplex“. In Astrid S, Helmut S, Roland KO S (eds.). Ionty alkalických kovů: jejich role v životě. Kovové ionty v biologických vědách. 16. Springer. 203–258. doi:10.1007/978-4-319-21756-7_7 (neaktivní 2020-09-01).CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)

[ReferenceC-4] Sundquist WI, Klug A (prosinec 1989). „Telomerní DNA dimerizuje tvorbou guaninových tetrad mezi vlásenkovými smyčkami“. Příroda. 342 (6251): 825–9. Bibcode:1989 Natur.342..825S. doi:10.1038 / 342825a0. PMID 2601741. S2CID 4357161.

[ReferenceB-5] Sen D, Gilbert W (červenec 1988). „Tvorba paralelních čtyřřetězcových komplexů pomocí motivů bohatých na guanin v DNA a její důsledky pro meiózu“. Příroda. 334 (6180): 364–6. Bibcode:1988Natur.334..364S. doi:10.1038 / 334364a0. PMID 3393228. S2CID 4351855.

[Kasamatsu-6] Kasamatsu, H .; Robberson, D. L .; Vinograd, J. (1971). „Nová uzavřená kruhová mitochondriální DNA s vlastnostmi replikujícího se meziproduktu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 68 (9): 2252–2257. Bibcode:1971PNAS ... 68,2252K. doi:10.1073 / pnas.68.9.2252. PMC 389395. PMID 5289384.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]