Основная спираль – петля – спираль

показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	1a0a, 1am9, 1an2, 1an4, 1hlo, 1mdy, 1nkp, 1nlw, 1r05, 1ukl, 2ql2

Основной ДНК-связывающий домен спираль-петля-спираль
Основной ДНК-связывающий домен спираль-петля-спираль
	Основной структурный мотив спираль-петля-спираль ARNT . Две α-спирали (синие) соединены короткой петлей (красный).
Идентификаторы
Символ	бХЛХ
Пфам	PF00010
ИнтерПро	IPR001092
УМНЫЙ	SM00353
PROSITE	PDOC00038
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2	1мди / СКОПе / СУПФАМ
CDD	cd00083
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	1a0a, 1am9, 1an2, 1an4, 1hlo, 1mdy, 1nkp, 1nlw, 1r05, 1ukl, 2ql2

Базовая спираль -петля-спираль ( bHLH ) представляет собой белка структурный мотив , который характеризует одно из крупнейших семейств димеризующихся факторов транскрипции . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Слово «основной» относится не к сложности, а к химическому составу мотива, поскольку факторы транскрипции обычно содержат основные аминокислотные остатки для облегчения связывания с ДНК . ^{[ 6 ]}

Факторы транскрипции bHLH часто играют важную роль в развитии или активности клеток. Во-первых, BMAL1-Clock (также называемый ARNTL ) представляет собой основной транскрипционный комплекс молекулярных циркадных часов . Другие гены, такие как c-Myc и HIF-1 , связаны с раком из-за их влияния на рост и метаболизм клеток.

Структура

Мотив характеризуется двумя α-спиралями, соединенными петлей . В целом факторы транскрипции (включая этот тип) являются димерными , каждый из которых имеет одну спираль, содержащую основные аминокислотные остатки, которые облегчают связывание ДНК . ^{[ 6 ]} Как правило, одна спираль меньше, и благодаря гибкости этой петли возможна димеризация путем сворачивания и упаковки другой спирали. Более крупная спираль обычно содержит участки связывания ДНК. Белки bHLH обычно связываются с консенсусной последовательностью, называемой E-box , CANNTG. ^{[ 7 ]} Каноническим E-боксом является CACGTG ( палиндромный ), однако некоторые факторы транскрипции bHLH, особенно из семейства bHLH- PAS , связываются с родственными непалиндромными последовательностями, которые аналогичны E-box. ТФ bHLH могут гомодимеризоваться или гетеродимеризоваться с другими ТФ bHLH и образовывать большое разнообразие димеров, каждый из которых имеет специфические функции. ^{[ 8 ]}

Примеры

Филогенетический анализ показал, что белки bHLH делятся на 6 основных групп, обозначенных буквами от A до F. ^{[ 9 ]} Примеры факторов транскрипции, содержащих bHLH, включают:

Группа А

МиоД
Myf5
Бета2/НейроД1
Scl , также известный как Tal1
пронейральные гены bHLH, такие как p-CaMKII и pSer(336) NeuroD .
нейрогенины

Группа Б

МАКС
C-Myc , N-Myc
TCF4 (фактор транскрипции 4)

Группа С

Эти белки содержат два дополнительных домена PAS после домена bHLH.

Группа Д

ЭМС

Группа Е

ЭЙ1 и ЭЙ2

Группа F

Эти белки содержат дополнительный домен COE.

EBF1

Регулирование

Поскольку многие факторы транскрипции bHLH являются гетеродимерными, ^{[ 8 ]} их активность часто в значительной степени регулируется димеризацией субъединиц. Экспрессия или доступность одной субъединицы часто контролируется, тогда как другая субъединица экспрессируется конститутивно. Многие из известных регуляторных белков, таких как белок Drosophila extramacrochaetae связываться с ДНК , имеют структуру спираль-петля-спираль, но лишены основной области, что делает их неспособными самостоятельно . Однако они способны образовывать гетеродимеры с белками, имеющими структуру bHLH, и инактивировать свои способности в качестве факторов транскрипции. ^{[ 10 ]}

История

1989: Мурре и др. показали, что димеры различных белков bHLH связываются с коротким мотивом ДНК (позже названным E-Box ). ^{[ 11 ]} Этот E-box состоит из последовательности ДНК CANNTG, где N может быть любым нуклеотидом . ^{[ 7 ]}
1994: Харрисонс ^{[ 12 ]} и Пабо ^{[ 13 ]} группы кристаллизуют белки bHLH, связанные с E-боксами, демонстрируя, что параллельная петля мотива пучка из 4 спиралей ориентирует основные последовательности для взаимодействия со специфическими нуклеотидами в большой бороздке E-бокса.
1994: Уортон и др. идентифицировали асимметричные E-боксы, связанные подмножеством белков bHLH с доменами PAS (белки bHLH-PAS), включая Single-minded (Sim) и рецептор ароматических углеводородов. ^{[ 14 ]}
1995: Группа Семензы идентифицирует фактор, индуцируемый гипоксией (HIF), как гетеродимер bHLH-PAS, который связывает родственный асимметричный E-бокс. ^{[ 15 ]}
2009: Гроув, Де Маси и др. , идентифицировали новые короткие мотивы ДНК, связанные с подмножеством белков bHLH, которые они определили как «последовательности, подобные E-box». Они имеют форму CAYRMK, где Y означает C или T, R — A или G, M — A или C, а K — G или T. ^{[ 16 ]}

Белки человека с ДНК-связывающим доменом спираль-петля-спираль

АХР ; АХРР ; АРНТ ; АРНТ2 ; АРНТЛ ; АРНТЛ2 ; АСКЛ1 ; АСКЛ2 ; АСКЛ3 ; АСКЛ4 ; АТОН1 ; АТОН7 ; АТОН8 ; БХЛХБ2 ; БХЛХБ3 ; БХЛХБ4 ; БХЛХБ5 ; БХЛХБ8 ; ЧАСЫ ; ЭПАС1 ; ФЕРД3Л ; ФИГЛА ; РУКА1 ; РУКА2 ; ГЭС1 ; ГЭС2 ; ГЭС3 ; ГЭС4 ; ГЭС5 ; ГЭС6 ; ГЭС7 ; ЭЙ1 ; ЭЙ2 ; ХИФ1А ; ИД1 ; ИД2 ; ИД3 ; ИД4 ; КИАА2018 ; ЛИЛ1 ; МАШ1 ; МАТЕМАТ2 ; МАКС ; МЕСП1 ; МЕСП2 ; ТУМАН1 ; МИТФ ; МЛХ ; МЛКСИП ; МЛКСИПЛ ; МНТ ; МСК ; МСГН1 ; MXD1 ; MXD3 ; MXD4 ; MXI1 ; МИК ; МИКЛ1 ; МИКЛ2 ; МИКН ; МЙФ5 ; МИФ6 ; МИОД1 ; МИОГ ; НКОА1 ; НКОА3 ; НЕЙРОД1 ; НЕЙРОД2 ; НЕЙРОД4 ; НЕЙРОД6 ; НЕЙРОГ1 ; НЕЙРОГ2 ; НЕЙРОГ3 ; НХЛХ1 ; НХЛХ2 ; НПАС1 ; НПАС2 ; НПАС3 ; НПАС4 ; ОАФ1 ; ОЛИГ1 ; ОЛИГ2 ; ОЛИГ3 ; ПТФ1А ; СКЛ ; СКХБ ; SIM1 ; SIM2 ; СОЛХ1 ; СОЛХ2 ; СРЕБФ1 ; СРЕБФ2 ; ТАЛ1 ; ТАЛ2 ; TCF12 ; ТКФ15 ; ТКФ21 ; ТКФ3 ; ТКФ4 ; TCFL5 ; ТФАП4 ; ТФЭ3 ; ТФЭБ ; ТФЭК ; ПОВОРОТ1 ; ТВИСТ2 ; USF1 ; USF2 .

См. также

Основные факторы транскрипции лейциновой молнии спираль-петля-спираль

Ссылки

^ PDB : 1x0o ; Кард П.Б., Эрбель П.Дж., Гарднер К.Х. (октябрь 2005 г.). «Структурная основа димеризации ARNT PAS-B: использование общего интерфейса бета-листов для гетеро- и гомодимеризации». Дж. Мол. Биол . 353 (3): 664–77. дои : 10.1016/j.jmb.2005.08.043 . ПМИД 16181639 .
^ Мурре С., Бейн Дж., ван Дейк М.А., Анхель I, Фурнари Б.А., Массари М.Э., Мэтьюз-младший, Куонг М.В., Ривера Р.Р., Стуивер М.Х. (июнь 1994 г.). «Структура и функции белков спираль-петля-спираль». Биохим. Биофиз. Акта 1218 (2): 129–35. дои : 10.1016/0167-4781(94) 90001-9 ПМИД 8018712 .
^ Литтлвуд Т.Д., Эван Дж.И. (1995). «Факторы транскрипции 2: спираль-петля-спираль». Белковый профиль . 2 (6): 621–702. ПМИД 7553065 .
^ Массари М.Э., Мурре С. (январь 2000 г.). «Белки спираль-петля-спираль: регуляторы транскрипции в эукариотических организмах» . Мол. Клетка. Биол . 20 (2): 429–40. дои : 10.1128/MCB.20.2.429-440.2000 . ПМЦ 85097 . ПМИД 10611221 .
^ Амуциас, Григорис Д.; Робертсон, Дэвид Л.; Ван де Пер, Ив; Оливер, Стивен Г. (1 мая 2008 г.). «Выберите своих партнеров: димеризация эукариотических факторов транскрипции». Тенденции биохимических наук . 33 (5): 220–229. дои : 10.1016/j.tibs.2008.02.002 . ISSN 0968-0004 . ПМИД 18406148 .
^ Jump up to: ^а ^б Лоуренс Зипурски; Арнольд Берк; Монти Кригер; Дарнелл, Джеймс Э.; Лодиш, Харви Ф.; Кайзер, Крис; Мэтью П. Скотт; Мацудайра, Пол Т. (22 августа 2003 г.). Пакет McGill Lodish 5E — молекулярно-клеточная биология и код активации McGill . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN 0-7167-8635-4 .
^ Jump up to: ^а ^б Чаудхари Дж., Скиннер М.К. (1999). «Основные белки спираль-петля-спираль могут действовать в E-боксе внутри элемента ответа сыворотки промотора c-fos, влияя на гормон-индуцированную активацию промотора в клетках Сертоли» . Мол. Эндокринол . 13 (5): 774–86. дои : 10.1210/mend.13.5.0271 . ПМИД 10319327 .
^ Jump up to: ^а ^б Амуциас, Грегори Д.; Робертсон, Дэвид Л.; Оливер, Стивен Г.; Борнберг-Бауэр, Эрих (1 марта 2004 г.). «Конвергентная эволюция генных сетей путем дупликации одного гена у высших эукариот» . Отчеты ЭМБО . 5 (3): 274–279. дои : 10.1038/sj.embor.7400096 . ISSN 1469-221X . ПМК 1299007 . ПМИД 14968135 .
^ Ледент, В; Паке, О; Верворт, М. (2002). «Филогенетический анализ основных белков спираль-петля-спираль человека» . Геномная биология . 3 (6): исследование0030.1. doi : 10.1186/gb-2002-3-6-research0030 . ПМК 116727 . ПМИД 12093377 .
^ Кабрера CV, Алонсо MC, Хуикешовен Х (1994). «Регуляция функции щитка экстрамакрохетами in vitro и in vivo» . Разработка . 120 (12): 3595–603. дои : 10.1242/dev.120.12.3595 . ПМИД 7821225 .
^ Мурре С., Маккоу П.С., Вассин Х. и др. (1989). «Взаимодействия между гетерологичными белками спираль-петля-спираль создают комплексы, которые специфически связываются с общей последовательностью ДНК». Клетка . 58 (3): 537–44. дои : 10.1016/0092-8674(89)90434-0 . ПМИД 2503252 . S2CID 29339773 .
^ Элленбергер Т., Фасс Д., Арно М., Харрисон С.С. (апрель 1994 г.). «Кристаллическая структура транскрипционного фактора E47: распознавание E-box с помощью димера основная область спираль-петля-спираль» . Генс Дев . 8 (8): 970–80. дои : 10.1101/gad.8.8.970 . ПМИД 7926781 .
^ Ма ПК, Роулд М.А., Вайнтрауб Х., Пабо Кол.О. (май 1994 г.). «Кристаллическая структура комплекса домена MyoD bHLH-ДНК: взгляды на распознавание ДНК и значение для активации транскрипции». Клетка . 77 (3): 451–9. дои : 10.1016/0092-8674(94)90159-7 . ПМИД 8181063 . S2CID 44902701 .
^ Уортон К.А., Фрэнкс Р.Г., Касаи Ю., Крюс С.Т. (декабрь 1994 г.). «Контроль транскрипции средней линии ЦНС с помощью асимметричных элементов, подобных E-box: сходство с регуляцией, реагирующей на ксенобиотики» . Разработка . 120 (12): 3563–9. дои : 10.1242/dev.120.12.3563 . ПМИД 7821222 .
^ Ван Г.Л., Цзян Б.Х., Рю Э.А., Семенза Г.Л. (июнь 1995 г.). «Индуцируемый гипоксией фактор 1 представляет собой основной гетеродимер спираль-петля-спираль-PAS, регулируемый клеточным напряжением O2» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 92 (12): 5510–4. Бибкод : 1995PNAS...92.5510W . дои : 10.1073/pnas.92.12.5510 . ПМК 41725 . ПМИД 7539918 .
^ Гроув С., Де Маси Ф. и др. (2009). «Многопараметрическая сеть обнаруживает значительные расхождения между факторами транскрипции bHLH C. elegans» . Клетка . 138 (2): 314–27. дои : 10.1016/j.cell.2009.04.058 . ПМЦ 2774807 . ПМИД 19632181 .

Внешние ссылки

PDOC00038 и СПРОСИТЬ
Базовые + Helix-Loop-Helix + Транскрипция + Факторы Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Семейство bHLH. Архивировано 22 апреля 2016 г. в Wayback Machine в PlantTFDB: База данных факторов транскрипции растений.

[pmid16181639-1] PDB : 1x0o ; Кард П.Б., Эрбель П.Дж., Гарднер К.Х. (октябрь 2005 г.). «Структурная основа димеризации ARNT PAS-B: использование общего интерфейса бета-листов для гетеро- и гомодимеризации». Дж. Мол. Биол . 353 (3): 664–77. дои : 10.1016/j.jmb.2005.08.043 . ПМИД 16181639 .

[pmid8018712-2] Мурре С., Бейн Дж., ван Дейк М.А., Анхель I, Фурнари Б.А., Массари М.Э., Мэтьюз-младший, Куонг М.В., Ривера Р.Р., Стуивер М.Х. (июнь 1994 г.). «Структура и функции белков спираль-петля-спираль». Биохим. Биофиз. Акта 1218 (2): 129–35. дои : 10.1016/0167-4781(94) 90001-9 ПМИД 8018712 .

[pmid7553065-3] Литтлвуд Т.Д., Эван Дж.И. (1995). «Факторы транскрипции 2: спираль-петля-спираль». Белковый профиль . 2 (6): 621–702. ПМИД 7553065 .

[pmid10611221-4] Массари М.Э., Мурре С. (январь 2000 г.). «Белки спираль-петля-спираль: регуляторы транскрипции в эукариотических организмах» . Мол. Клетка. Биол . 20 (2): 429–40. дои : 10.1128/MCB.20.2.429-440.2000 . ПМЦ 85097 . ПМИД 10611221 .

[5] Амуциас, Григорис Д.; Робертсон, Дэвид Л.; Ван де Пер, Ив; Оливер, Стивен Г. (1 мая 2008 г.). «Выберите своих партнеров: димеризация эукариотических факторов транскрипции». Тенденции биохимических наук . 33 (5): 220–229. дои : 10.1016/j.tibs.2008.02.002 . ISSN 0968-0004 . ПМИД 18406148 .

[isbn0-7167-8635-4-6] Jump up to: ^а ^б Лоуренс Зипурски; Арнольд Берк; Монти Кригер; Дарнелл, Джеймс Э.; Лодиш, Харви Ф.; Кайзер, Крис; Мэтью П. Скотт; Мацудайра, Пол Т. (22 августа 2003 г.). Пакет McGill Lodish 5E — молекулярно-клеточная биология и код активации McGill . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN 0-7167-8635-4 .

[pmid10319327-7] Jump up to: ^а ^б Чаудхари Дж., Скиннер М.К. (1999). «Основные белки спираль-петля-спираль могут действовать в E-боксе внутри элемента ответа сыворотки промотора c-fos, влияя на гормон-индуцированную активацию промотора в клетках Сертоли» . Мол. Эндокринол . 13 (5): 774–86. дои : 10.1210/mend.13.5.0271 . ПМИД 10319327 .

[:0-8] Jump up to: ^а ^б Амуциас, Грегори Д.; Робертсон, Дэвид Л.; Оливер, Стивен Г.; Борнберг-Бауэр, Эрих (1 марта 2004 г.). «Конвергентная эволюция генных сетей путем дупликации одного гена у высших эукариот» . Отчеты ЭМБО . 5 (3): 274–279. дои : 10.1038/sj.embor.7400096 . ISSN 1469-221X . ПМК 1299007 . ПМИД 14968135 .

[9] Ледент, В; Паке, О; Верворт, М. (2002). «Филогенетический анализ основных белков спираль-петля-спираль человека» . Геномная биология . 3 (6): исследование0030.1. doi : 10.1186/gb-2002-3-6-research0030 . ПМК 116727 . ПМИД 12093377 .

[pmid7821225-10] Кабрера CV, Алонсо MC, Хуикешовен Х (1994). «Регуляция функции щитка экстрамакрохетами in vitro и in vivo» . Разработка . 120 (12): 3595–603. дои : 10.1242/dev.120.12.3595 . ПМИД 7821225 .

[pmid2503252-11] Мурре С., Маккоу П.С., Вассин Х. и др. (1989). «Взаимодействия между гетерологичными белками спираль-петля-спираль создают комплексы, которые специфически связываются с общей последовательностью ДНК». Клетка . 58 (3): 537–44. дои : 10.1016/0092-8674(89)90434-0 . ПМИД 2503252 . S2CID 29339773 .

[pmid7926781-12] Элленбергер Т., Фасс Д., Арно М., Харрисон С.С. (апрель 1994 г.). «Кристаллическая структура транскрипционного фактора E47: распознавание E-box с помощью димера основная область спираль-петля-спираль» . Генс Дев . 8 (8): 970–80. дои : 10.1101/gad.8.8.970 . ПМИД 7926781 .

[pmid8181063-13] Ма ПК, Роулд М.А., Вайнтрауб Х., Пабо Кол.О. (май 1994 г.). «Кристаллическая структура комплекса домена MyoD bHLH-ДНК: взгляды на распознавание ДНК и значение для активации транскрипции». Клетка . 77 (3): 451–9. дои : 10.1016/0092-8674(94)90159-7 . ПМИД 8181063 . S2CID 44902701 .

[pmid7821222-14] Уортон К.А., Фрэнкс Р.Г., Касаи Ю., Крюс С.Т. (декабрь 1994 г.). «Контроль транскрипции средней линии ЦНС с помощью асимметричных элементов, подобных E-box: сходство с регуляцией, реагирующей на ксенобиотики» . Разработка . 120 (12): 3563–9. дои : 10.1242/dev.120.12.3563 . ПМИД 7821222 .

[pmid7539918-15] Ван Г.Л., Цзян Б.Х., Рю Э.А., Семенза Г.Л. (июнь 1995 г.). «Индуцируемый гипоксией фактор 1 представляет собой основной гетеродимер спираль-петля-спираль-PAS, регулируемый клеточным напряжением O2» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 92 (12): 5510–4. Бибкод : 1995PNAS...92.5510W . дои : 10.1073/pnas.92.12.5510 . ПМК 41725 . ПМИД 7539918 .

[pmid19632181-16] Гроув С., Де Маси Ф. и др. (2009). «Многопараметрическая сеть обнаруживает значительные расхождения между факторами транскрипции bHLH C. elegans» . Клетка . 138 (2): 314–27. дои : 10.1016/j.cell.2009.04.058 . ПМЦ 2774807 . ПМИД 19632181 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]