Rozdiel medzi Alpha a Beta Helix

kľúčový rozdiel medzi alfa a beta helixom sa spolieha na typ vodíkových väzieb, ktoré vytvárajú pri vývoji týchto štruktúr. Alfa helixy tvoria vnútromolekulárne vodíkové väzby, zatiaľ čo beta helixy tvoria medzomolekulárne vodíkové väzby.

Komplexné proteíny majú štyri štruktúrne organizačné úrovne - primárne, sekundárne, terciárne a kvartérne. Sekundárne štruktúry proteínov tvoria peptidové reťazce v rôznych orientáciách. Peptidové reťazce pozostávajú z aminokyselinových sekvencií viazaných peptidovými väzbami. Preto v proteínoch existujú dve hlavné sekundárne štruktúry ako alfa helix a beta helix. Okrem toho existujú ďalšie sekundárne štruktúry nazývané beta otočenie a vlásenka. Tento článok sa zameriava hlavne na rozdiel medzi alfa a beta helixom.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Alpha Helix
3. Čo je Beta Helix
4. Podobnosti medzi Alpha a Beta Helix
5. Porovnanie vedľa seba - Alfa vs Beta Helix v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je Alpha Helix?

Bielkoviny majú štyri organizačné úrovne. Z nich je alfa helix najbežnejšou sekundárnou štruktúrou proteínov. Táto štruktúra sa javí ako tyč, ktorá je navinutá okolo stredovej osi. Okrem toho alfa skrutkovnica je skrutkovica s pravou rukou. Mohli by však byť prítomné aj helixy na ľavej strane. Tu sa tvoria peptidové väzby od amino-konca po karboxy-koniec. Aminokyseliny sa navzájom spájajú prostredníctvom týchto peptidových väzieb. Vnútromolekulárne vodíkové väzby sú hlavnou príčinou tvorby alfa helixu.

Obrázok 01: Alfa Helix

Usporiadanie alfa helixu závisí od hydrofilnej a hydrofóbnej povahy proteínu. Pokiaľ aminokyselinová sekvencia pozostáva z vysokého počtu hydrofilných R (variabilných) skupín, skupiny R sa orientujú na vodnú fázu. Pokiaľ sú variabilné skupiny hydrofóbne, vyčnievajú do hydrofóbnej fázy prostredia. V obidvoch scenároch sa zdá, že skupiny R vyčnievajú zo špirálovej štruktúry. Vďaka týmto štrukturálnym vlastnostiam je alfa helix odolnejší voči mutáciám. Prítomnosť vodíkových väzieb teda stabilizuje štruktúru alfa helixu. V alfa závitnici je priemerne 3,6 zvyškov na otáčku, pretože vývoj vodíkových väzieb vyžaduje 3,6 zvyškov. Niektoré štrukturálne proteíny, ako napríklad kolagén a keratín, sú bohaté na alfa helixy.

Čo je Beta Helix?

Špirála beta je druhou najbežnejšou sekundárnou štruktúrou proteínu. Aj keď to nie je také bežné ako alfa helix, prítomnosť beta helixov tiež hrá hlavnú úlohu v proteínovej štruktúre. Tvorba beta skrutkovice sa uskutočňuje cez dva beta listy usporiadané buď paralelne alebo antiparalelne. Tieto listy sa potom formujú do špirálovej štruktúry. Medzimolekulárne vodíkové väzby medzi dvoma pásmi listov napomáhajú tvorbe beta skrutkovice.

Obrázok 02: Beta Helix

Vrtáky beta môžu byť pravostranné alebo ľavostranné v závislosti od ich väzbových vzorov. Pri vytváraní beta helixu sa variabilné skupiny dvoch beta listov usporiadajú vnútri jadra helixu. Preto väčšina skupín tvoriacich beta listy má hydrofóbne funkcie.

Na rozdiel od alfa helixu tvorí 17 zvyškov jednu skrutku v Beta helixoch. Kovové ióny majú schopnosť aktivovať tvorbu Beta helixu. Podobne ako alfa helix, vodíkové väzby podporujú podporu štruktúry beta helixu. Enzým karboanhydrázy a pektát lyáza sú dva proteíny bohaté na beta helixy.

Aké sú podobnosti medzi Alpha a Beta Helix?

• Alfa a Beta Helix sú dve sekundárne štruktúry proteínov.
• Aminokyseliny sú monoméry oboch sekundárnych štruktúr.
• Ďalej sú chemickými zložkami alfa a beta helixov uhlík, vodík, kyslík, dusík a síra.
• Obe sekundárne štruktúry sa tiež vyvinú na organizáciu vyššej úrovne.
• Okrem toho sú obe stabilizované vodíkovými väzbami.
• V oboch štruktúrach je hydrofóbnosť určená prítomnosťou R skupín aminokyselín.

Aký je rozdiel medzi Alpha a Beta Helix?

Kľúčový rozdiel medzi alfa a beta helixom je typ vodíkových väzieb, ktoré vykazujú. Alfa helix ukazuje medzimolekulárnu vodíkovú väzbu, zatiaľ čo beta helix ukazuje medzimolekulárnu vodíkovú väzbu. Okrem toho alfa skrutkovnica tvorí skrutkovicu vpravo, zatiaľ čo beta skrutkovnica môže tvoriť pravú aj ľavú stranu. Toto je tiež významný rozdiel medzi alfa a beta helixom.

Ďalej je ďalším rozdielom medzi alfa a beta helixom to, že k tvorbe alfa helixu dochádza skrútením aminokyselinovej sekvencie, zatiaľ čo pri tvorbe beta helixu sú dva beta listy buď paralelné alebo antiparalelné viazané, aby vytvorili špirálovú štruktúru..

Nižšie uvedená informačná grafika obsahuje viac informácií o rozdieloch medzi alfa a beta helixom.

Zhrnutie - Alpha vs Beta Helix

Alfa helixy aj beta helixy sú dôležité pri identifikácii a odvodení komplexných proteínových štruktúr. Oba typy sú sekundárne štruktúry proteínov. Avšak alfa helix je skrutkovitý zvrat aminokyselinových sekvencií. Naproti tomu k tvorbe beta skrutkovice dochádza vodíkovou väzbou paralelných alebo antiparalelných beta listov. Ďalej je vodíková väzba vnútromolekulárna vo forme alfa skrutkovice, zatiaľ čo vodíková väzba je medzomolekulárna vo forme beta skrutkovice. Okrem toho majú obe tieto štruktúry skupinu R, ktorá určuje hydrofóbnosť proteínu. Toto sumarizuje rozdiel medzi alfa a beta helixom.

referencie:

1. „Objednávky proteínovej štruktúry“. Khan Academy, Khan Academy, k dispozícii tu.
2. „Proteínová sekundárna štruktúra: α-helixy a β-listy.“ Štrukturálna bioinformatika: Praktická príručka, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Alpha beta štruktúra (2)“ Thomas Shafee - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. “1m8n Choristoneura fumiferana” Autor: WillowW, anglický jazyk Wikipedia (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia