Hélice-giro-hélice

Helix-turn-helix es una proteína de unión de ADN (DBP). El helix-turn-helix ()HTH) es un motivo estructural importante capaz de ligar el ADN. Cada monómero incorpora dos cálices α, unidos por un corto hilo de aminoácidos, que se unen a la mayor ranura de ADN. El motivo HTH ocurre en muchas proteínas que regulan la expresión génica. No debe confundirse con el motivo helix-loop-helix.

Descubrimiento

El descubrimiento del motivo hélice-giro-hélice se basó en similitudes entre varios genes que codifican proteínas reguladoras de la transcripción del bacteriófago lambda y Escherichia coli: Cro, CAP y el represor λ, que se descubrió que comparten una secuencia común de 20 a 25 aminoácidos que facilita el reconocimiento del ADN.

Función

El motivo hélice-giro-hélice es un motivo de unión al ADN. El reconocimiento y la unión al ADN por las proteínas de hélice-vuelta-hélice se realiza mediante las dos hélices α, una ocupa el extremo N-terminal del motivo y la otra en el extremo C-terminal. En la mayoría de los casos, como en el represor Cro, la segunda hélice contribuye más al reconocimiento del ADN y, por lo tanto, a menudo se la denomina "hélice de reconocimiento". Se une al surco principal del ADN mediante una serie de enlaces de hidrógeno y varias interacciones de Van der Waals con bases expuestas. La otra hélice α estabiliza la interacción entre la proteína y el ADN, pero no desempeña un papel especialmente importante en su reconocimiento. La hélice de reconocimiento y su hélice precedente siempre tienen la misma orientación relativa.

Clasificación de motivos hélice-giro-hélice

Se han realizado varios intentos de clasificar los motivos de hélice-giro-hélice en función de su estructura y la disposición espacial de sus hélices. Algunos de los tipos principales se describen a continuación.

Di-helicoidal

El motivo di-hélice-giro-hélice es el motivo más simple de hélice-giro-hélice. Se descubrió que un fragmento del homeodominio grabado que abarca solo las dos hélices y el giro es un dominio proteico de plegamiento independiente ultrarrápido.

Trihelicoidal

Un ejemplo de este motivo se encuentra en el activador transcripcional Myb.

Tetrahelicoidal

El motivo de hélice-giro-hélice tetrahélice tiene una hélice C-terminal adicional en comparación con los motivos de tres hélices. Estos incluyen el dominio HTH de unión al ADN de tipo LuxR que se encuentra en los factores de transcripción bacterianos y el motivo hélice-vuelta-hélice que se encuentra en los represores TetR. También existen versiones multihelicoidales con hélices adicionales.

Hélice-giro-hélice alada

El motivo hélice-giro-hélice alada (wHTH) está formado por un haz de 3 hélices y una hoja beta (ala) de 3 o 4 hebras. La topología de hélices y hebras en los motivos wHTH puede variar. En el factor de transcripción, ETS wHTH se pliega formando un motivo de hélice-giro-hélice en un andamio de hoja beta antiparalelo de cuatro cadenas dispuestas en el orden α1-β1-β2-α2-α3-β3-β4 donde la tercera hélice es la Hélice de reconocimiento de ADN.

Otros motivos de hélice-giro-hélice modificados

Otros derivados del motivo hélice-vuelta-hélice incluyen el dominio de unión al ADN que se encuentra en MarR, un regulador de resistencia múltiple a los antibióticos, que forma una hélice-vuelta-hélice alada con una hélice alfa C-terminal adicional.