BHLH

základní struktura helix-loop-helix domény vázající DNA.

základní strukturní motiv jaderného translokátoru helix-loop-helix AHR (ARNT). Dvě α-šroubovice (modrá) interagují s krátkou smyčkou (červená) [1] .
Identifikátory
Symbol bHLH
Pfam PF00010
Interpro IPR001092
CHYTRÝ SM00353
PROSITE PDOC00038
SCOP 1 mdy
NADRODINĚ 1 mdy
CDD cd00083
Dostupné proteinové struktury
Pfam struktur
PNR RCSB PNR ; PDBe ; PDBj
PDB součet 3D model
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Základní struktura helix-loop-helix (z anglického  basic helix-loop-helix , zkr. bHLH ) je základní strukturní motiv přítomný v mnoha proteinech patřících do nadrodiny dimerizujících transkripčních faktorů [2] [3] [4] [ 5] . Tyto proteiny se nazývají proteiny bHLH. Tento proteinový strukturální motiv by neměl být zaměňován s jiným podobným proteinovým strukturálním motivem, tzv. helix-turn-helix motiv.

Struktura

Motiv je charakteristický přítomností dvou α-helixů spojených smyčkou. Obecně platí, že transkripční faktory, které zahrnují tuto doménu, jsou dimerní, každý s jednou šroubovicí obsahující bazické aminokyselinové zbytky, které usnadňují vazbu molekul DNA [6] . V motivu je jedna šroubovice menší a díky pružnosti poutka umožňuje dimerizaci složením a přibalením k jiné šroubovici. Velká šroubovice obvykle obsahuje vazebná místa pro DNA. Proteiny bHLH se obvykle vážou na konsenzuální sekvenci zvanou E-box, CANNTG [7] . Kanonická sekvence E-boxu je CACGTG (palindromická), nicméně některé transkripční faktory bHLH, zejména z rodiny bHLH-PAS, se vážou na příbuzné nepalindromické sekvence, které jsou podobné E-boxu. bHLH TF mohou homodimerizovat nebo heterodimerizovat s jinými bHLH TF a tvořit širokou škálu dimerů, z nichž každý má specifické funkce [8] .

Příklady

Příklady transkripčních faktorů obsahujících bHLH:

Transkripční faktory bHLH jsou často důležité při vývoji nebo buněčné aktivitě. BMAL1/Clock je hlavní transkripční komplex v cirkadiánních molekulárních oscilátorech. Jiné geny jako c-Myc a HIF-1 byly spojovány s rakovinou kvůli jejich vlivu na buněčný růst a metabolismus.

Nařízení

Protože mnoho transkripčních faktorů bHLH je heterodimerních [8] , je jejich aktivita často vysoce regulována dimerizací podjednotek. Exprese nebo dostupnost jedné podjednotky je často řízena, zatímco druhá podjednotka je exprimována konstitutivně. Mnoho ze známých regulačních proteinů, jako je protein Drosophila extramacrochaetae , má strukturu helix-loop-helix, ale postrádá oblast báze, což je činí neschopnými se samy vázat na DNA . Jsou však schopny tvořit heterodimery s proteiny, které mají strukturu bHLH, a tím deaktivovat jejich schopnost jako transkripčních faktorů [9] .

Historie

Lidské proteiny se strukturami bHLH

AHR ; AHRR ; ARNT ; ARNT2 ; ARNTL ; ARNTL2 ; ASCL1 ; ASCL2 ; ASCL3 ; ASCL4 ; ATOH1 ; ATOH7 ; ATOH8 ; BHLHB2 ; BHLHB3 ; BHLHB4 ; BHLHB5 ; BHLHB8 ; HODINY ; 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 ; M.S.C .; 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 ;

Poznámky

  1. PDB 1x0o ; Card PB, Erbel PJ, Gardner KH Strukturální základ dimerizace ARNT PAS-B: použití společného rozhraní beta-listu pro hetero- a homodimerizaci  //  J. Mol. Biol. : deník. - 2005. - říjen ( roč. 353 , č. 3 ). - str. 664-677 . - doi : 10.1016/j.jmb.2005.08.043 . — PMID 16181639 .
  2. Murre C., Bain G., van Dijk MA, Engel I., Furnari BA, Massari ME, Matthews JR, Quong MW, Rivera RR, Stuiver MH Struktura a funkce proteinů  helix-loop-  helix // biochim. Biophys. Acta : deník. - 1994. - Červen ( roč. 1218 , č. 2 ). - S. 129-135 . - doi : 10.1016/0167-4781(94)90001-9 . — PMID 8018712 . Archivováno z originálu 10. října 2018.
  3. Littlewood TD, Evan GI Transkripční faktory 2: helix-loop-helix  (neopr.)  // Proteinový profil. - 1995. - V. 2 , č. 6 . - S. 621-702 . — PMID 7553065 .
  4. Massari ME, Murre C. Helix-loop-helix proteins: regulátory transkripce v eukaryotických organismech   // Mol . buňka. Biol. : deník. - 2000. - leden ( roč. 20 , č. 2 ). - str. 429-440 . - doi : 10.1128/MCB.20.2.429-440.2000 . — PMID 10611221 . Archivováno 30. května 2020.
  5. Amoutzias, Grigoris D.; Robertson, David L.; Van de Peer, Yves; Oliver, Stephen G. Vyberte si své partnery  : dimerizace v eukaryotických transkripčních faktorech  // Trends in Biochemical Sciences : deník. - Cell Press , 2008. - 1. května ( roč. 33 , č. 5 ). - str. 220-229 . — ISSN 0968-0004 . - doi : 10.1016/j.tibs.2008.02.002 . — PMID 18406148 .
  6. Lawrence Zipursky; Arnold Berk; Monty Krieger; Darnell, James E.; Lodish, Harvey F.; Kaiser, Chris; Matthew P. Scott; Matsudaira, Paul T. McGill Balíček Lodish 5E – molekulární buněčná biologie a aktivační kód McGill  . – San Francisco: W. H. Freeman. — ISBN 0-7167-8635-4 .
  7. Chaudhary J., Skinner MK Základní proteiny helix-loop-helix mohou působit na E-box v rámci sérového reakčního prvku promotoru c-fos, aby ovlivnily aktivaci promotoru indukovanou hormony v Sertoliho buňkách   // Mol . Endocrinol. : deník. - 1999. - Sv. 13 , č. 5 . - str. 774-786 . - doi : 10.1210/mend.13.5.0271 . — PMID 10319327 .
  8. ↑ 1 2 Amoutzias, Gregory D.; Robertson, David L.; Oliver, Stephen G.; Bornberg-Bauer, Erich. Konvergentní evoluce genových sítí duplikací jednoho genu u vyšších eukaryot  // zprávy  EMBO : deník. - 2004. - 1. března ( ročník 5 , č. 3 ). - str. 274-279 . — ISSN 1469-221X . - doi : 10.1038/sj.embor.7400096 . — PMID 14968135 .
  9. Cabrera CV, Alonso MC, Huikeshoven H. Regulace funkce scute extramacrochaete in vitro a in vivo  //  Vývoj : časopis. - 1994. - Sv. 120 , č. 12 . - S. 3595-3603 . — PMID 7821225 .

Odkazy