Rozdíl mezi Alpha a Beta Helix

klíčový rozdíl mezi alfa a beta helixem se spoléhá na typ vodíkových vazeb, které vytvářejí při vývoji těchto struktur. Alfa helixy tvoří intra-molekulární vodíkové vazby, zatímco beta helixy tvoří mezimolekulární vodíkové vazby.

Komplexní proteiny mají čtyři strukturální organizační úrovně - primární, sekundární, terciární a kvartérní. Sekundární struktury proteinů tvoří peptidové řetězce v různých orientacích. Peptidové řetězce sestávají z aminokyselinových sekvencí vázaných peptidovými vazbami. Proto v proteinech existují dvě hlavní sekundární struktury jako alfa helix a beta helix. Kromě toho existují další sekundární struktury nazývané beta tahová a vlásenka. Tento článek se zaměřuje především na rozdíl mezi alfa a beta helixem.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Alpha Helix
3. Co je Beta Helix
4. Podobnosti mezi Alpha a Beta Helix
5. Srovnání bok po boku - Alfa vs Beta Helix v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je Alpha Helix?

Proteiny mají čtyři strukturální úrovně organizace. Z nich je alfa helix nejběžnější sekundární strukturou proteinů. Tato struktura se jeví jako tyč, která je navinuta kolem centrální osy. Navíc je alfa šroubovice pravicovou šroubovicí. Mohou však být také přítomny helixy na levé straně. Zde se tvoří peptidové vazby od amino-konce k karboxy-konci. Aminokyseliny se navzájem spojují prostřednictvím těchto peptidových vazeb. Vnitromolekulární vodíkové vazby jsou hlavní příčinou tvorby alfa helixu.

Obrázek 01: Alpha Helix

Uspořádání alfa helixu závisí na hydrofilní a hydrofobní povaze proteinu. Pokud aminokyselinová sekvence sestává z vysokého počtu hydrofilních R (variabilních) skupin, orientují se R skupiny do vodné fáze. Pokud jsou variabilní skupiny hydrofobní, vyčnívají do hydrofobní fáze prostředí. V obou scénářích se zdá, že skupiny R se rozprostírají ze spirálové struktury. Díky těmto strukturním vlastnostem je alfa helix odolnější vůči mutacím. Přítomnost vodíkových vazeb tak stabilizuje strukturu alfa helixu. V alfa spirále je průměrně 3,6 zbytků na otáčku, protože vývoj vodíkových vazeb vyžaduje 3,6 zbytků. Některé strukturní proteiny, jako je kolagen a keratin, jsou bohaté na alfa helixy.

Co je Beta Helix?

Beta spirála je druhou nejčastější sekundární strukturou proteinu. Ačkoli to není tak běžné jako alfa helix, přítomnost beta helixů také hraje hlavní roli ve struktuře bílkovin. Vytváření beta helixu probíhá prostřednictvím dvou beta listů uspořádaných paralelně nebo antiparalelně. Tyto listy se pak vytvoří do spirálové struktury. Mezimolekulární vodíkové vazby mezi dvěma vláknovými vlákny pomáhají při tvorbě beta šroubovice.

Obrázek 02: Beta Helix

Vrtáky beta mohou být jak praváky, tak leváky, v závislosti na jejich vazebných vzorcích. Při vytváření beta helixu se variabilní skupiny dvou beta listů uspořádají uvnitř jádra helixu. Proto většina skupin tvořících beta listy má hydrofobní funkce.

Na rozdíl od alfa helixu tvoří 17 zbytků jednu otáčku v beta helixech. Kovové ionty mají schopnost aktivovat tvorbu Beta helixu. Podobně jako alfa helix, vodíkové vazby podporují udržování struktury beta helixu. Enzym karbonické anhydrázy a pektát lyáza jsou dva proteiny bohaté na beta helixy.

Jaké jsou podobnosti mezi Alpha a Beta Helix?

• Alfa a Beta Helix jsou dvě sekundární struktury proteinů.
• Aminokyseliny jsou monomery obou sekundárních struktur.
• Kromě toho jsou chemickými složkami helixů alfa a beta uhlík, vodík, kyslík, dusík a síra.
• Obě sekundární struktury se také vyvinou v organizaci vyšší úrovně.
• Navíc jsou obě stabilizovány vodíkovými vazbami.
• V obou strukturách je hydrofobicita určena přítomností R skupin aminokyselin.

Jaký je rozdíl mezi Alpha a Beta Helix?

Klíčový rozdíl mezi alfa a beta šroubovicí je typ vodíkové vazby, kterou ukazují. Alfa helix ukazuje nitomolekulární vodíkovou vazbu, zatímco beta helix ukazuje mezimolekulární vodíkovou vazbu. Kromě toho alfa helix tvoří helix pravou rukou, zatímco beta helix může tvořit helix pravou i levou. To je také významný rozdíl mezi alfa a beta helixem.

Kromě toho je dalším rozdílem mezi alfa a beta helixem to, že k tvorbě alfa helixu dochází kroucením aminokyselinové sekvence, zatímco při tvorbě beta helixu jsou dva beta listy buď rovnoběžné nebo antiparalelní vázány k vytvoření spirálové struktury.

Níže uvedená infografika uvádí více informací o rozdílu mezi alfa a beta šroubovicí.

Shrnutí - Alpha vs Beta Helix

Alfa helixy i beta helixy jsou důležité pro identifikaci a odvození komplexních proteinových struktur. Oba typy jsou sekundární struktury proteinů. Avšak alfa helix je spirálovitý zákrut aminokyselinových sekvencí. Naproti tomu k tvorbě beta spirály dochází prostřednictvím vodíkové vazby paralelních nebo antiparalelních beta listů. Kromě toho je vodíková vazba intra-molekulární ve formě alfa helixu, zatímco vodíková vazba je mezimolekulární ve formě beta helixu. Kromě toho obě tyto struktury mají skupinu R, která určuje hydrofobnost proteinu. Tím je shrnut rozdíl mezi alfa a beta spirálou.

Odkaz:

1. „Objednávky proteinové struktury“. Khan Academy, Khan Academy, k dispozici zde.
2. „Proteinová sekundární struktura: α-helixy a β-listy.“ Strukturální bioinformatika: Praktický průvodce, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. “Alpha beta struktura (2)” Thomas Shafee - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia
2. „1m8n Choristoneura fumiferana“ od WillowW na anglickém jazyce Wikipedia (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia