Strukturni motiv

Proteinske domeni virusa krimsko-kongoanske hemoragijske groznice (CCHFV), Sa **motivima** i katalitskim ostacima

U lancu sličnom biološkoj molekuli, kao što je protein ili nukleinska kiselina, strukturni motiv je supersekundarna struktura, koja se također pojavljuje u raznim drugim molekulama. Motivi ne dopuštaju da se predvide biološke funkcije: nalaze se u proteinima i enzimima s različitim funkcijama.

Budući da odnos između primarne i tercijarne strukture nije jednostavan, dva biopolimera mogu dijeliti isti motiv, nemaju primjetnu sličnost primarne strukture. Drugim riječima, strukturni motiv ne mora biti povezan sa motivom sekvence. Postojanje motiva ekvenci također ne podrazumijeva nužno prepoznatljivu strukturu. U većini motiva DNK, naprimjer, pretpostavlja se da njene sekvence ne odstupaju od normalne "dvostrukospiralne" strukture.

Nukleinske kiseline

Ovisno o redoslijedu i drugim uvjetima, nukleinske kiseline mogu oblikovati niz strukturnih motiva za koje se smatra da imaju biološki značaj.

Matična petlja: Spajanje matične petlje unutar molekulske baze je obrazac koji se može pojaviti u jednolančanoj DNK ili, češće, u RNK. Struktura je poznata i kao ukosnica . To se događa onda kada se dvije regije istog lanca, koje su obično komplementarne u nukleotidnoj sekvenci, kada se čitaju u suprotnim smjerovima, spajaju osnovama i formiraju dvostruku zavojnicu. Ona se završava u nesparenoj petlji. Rezultirajuća struktura ključni je blok mnogih sekundarnih struktura RNK.

Kruciformna DNK ili krstasta DNK, je oblik ne-B DNK, koji zahtijeva najmanje 6 nukleotidnih sekvenci obratnih ponavljanja, da bi se formirala struktura koja se sastoji od stabljika, granske tačke i krstaste petlje, stabilizirana negativnom superspiralizacijom DNK.^[1] Opisane su dvije klase kruciformne DNK, uvijena, i neuvijena.

G-kvadripleksi sekundarne strukture (G4) nastaju u nukleokiselinskim sekvencama koje su bogate guaninom.^[2] Oni su spiralnog oblika i sadrže guaninske tetrade, koje mogu nastati iz jednog,^[3] dva^[4] ili četiri lanca.^[5]

D-petlja: Petlja izmještanja ili D-petlja je DNK-struktura gdje su dvije niti dvolančane molekule DNK odvojene i razdvojene njenom trećom niti. R-petlja je slična D-petlji, ali u ovom slučaju treći lanac je RNK, a ne DNK. Treći lanac ima baznu sekvencu koja je komplementarna jednom od glavnih lanaca i parova s njim, čime istiskuje drugi komplementarni glavni pramen u regiji. Unutar te regije struktura je, dakle, oblik trostruke DNK. Dijagram u radu koji uvodi pojam ilustrirao je D-petlju oblika koji nalikuje velikom "D", gdje je premješteni lanac formirao petlju "D".^[6]

Proteini

U proteinima, strukturni motiv opisuje povezanost između sekundarnih strukturnih elemenata. Pojedinačni motiv obično se sastoji od samo nekoliko elemenata, npr. motiv "uvijeni heliks" koji ima samo tri. Iako prostorna sekvenca elemenata može biti identična u svim slučajevima motiva, oni mogu biti kodirani u bilo kojom sekvencom unutar osnovnog gena. Uz sekundarne strukturne elemente, proteinski strukturni motivi često uključuju i petlje promjenljive dužine i nespecificirane strukture. Strukturni motivi mogu se pojaviti i kao tandemska ponavljanja.

Beta-ukosnica izuzetno je česta. To su dva antiparalelna beta-lanca povezana čvrstim zaokretom nekoliko aminokiselina između sebe.

Grčki ključ sadrži četiri beta niti, tri povezane ukosnicama, četvrta presavijena preko vrha.

Omega-petlja sastacljena je od ostataka koji čine početak i kraj petlje vrlo blizu.

Heliks-petlja-heliksi stoji se od alfa-heliksa, vezanih aminokiselinskom petljom. Ovaj motiv se nalazi i u faktorima transkripcije.

Cinkov prst uklučuje dva beta-lanca sa preklopljenim alfa spiralnim krajem koji vežu cinkov jon. Važan je za proteine koji vežu DNK.

Uvijeni heliks ima dva α-heliksa spojena kratkim lancem aminokiselina. Nalaze se u mnogim proteinima koji reguliraju ekspresiju gena.

Gnijezdo je izuzetno često. Tri uzastopna aminokiselinska ostatka čine udubljenje koje veže anione.

Niša je također zuzetno uobičajena. Tri ili četiri uzastopna aminokiselinska ostatka čine strukturu povezanih kationa.

Također poglegajte

Reference

^ Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (juli 1998). "Structure and dynamics of supercoil-stabilized DNA cruciforms". J. Mol. Biol. 280 (1): 61–72. PMID 9653031.
^ Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (mart 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymaticacvly Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments. 121 (121). PMID 28362374.
^ Largy, Eric; Mergny, Jean-Louis; Gabelica, Valérie (2016). "Chapter 7. Role of Alkali Metal Ions in G-Quadruplex Nucleic Acid Structure and Stability". u Astrid, Sigel; Helmut, Sigel; Roland K.O., Sigel (ured.). The Alkali Metal Ions: Their Role in Life. Metal Ions in Life Sciences. 16. Springer. str. 203–258.
^ Sundquist WI, Klug A (decembar 1989). "Telomeric DNA dimerizes by formation of guanine tetrads between hairpin loops". Nature. 342 (6251): 825–9. Bibcode:1989Natur.342..825S. PMID 2601741.
^ Sen D, Gilbert W (juli 1988). "Formation of parallel four-stranded complexes by guanine-rich motifs in DNA and its implications for meiosis". Nature. 334 (6180): 364–6. Bibcode:1988Natur.334..364S. doi:10.1038/334364a0.
^ Kasamatsu, H.; Robberson, D. L.; Vinograd, J. (1971). "A novel closed-circular mitochondrial DNA with properties of a replicating intermediate". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (9): 2252–2257. Bibcode:1971PNAS...68.2252K. doi:10.1073/pnas.68.9.2252. PMC 389395. PMID 5289384.

Vanjski linkovi

Dopunska literatura

Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). "New classification of supersecondary structures of sandwich-like proteins uncovers strict patterns of strand assemblage". Proteins. 68 (4): 915–921. doi:10.1002/prot.21473. PMID 17557333.

[pmid9653031-1] Shlyakhtenko LS, Potaman VN, Sinden RR, Lyubchenko YL (juli 1998). "Structure and dynamics of supercoil-stabilized DNA cruciforms". J. Mol. Biol. 280 (1): 61–72. PMID 9653031.

[2] Routh ED, Creacy SD, Beerbower PE, Akman SA, Vaughn JP, Smaldino PJ (mart 2017). "A G-quadruplex DNA-affinity Approach for Purification of Enzymaticacvly Active G4 Resolvase1". Journal of Visualized Experiments. 121 (121). PMID 28362374.

[Springer-3] Largy, Eric; Mergny, Jean-Louis; Gabelica, Valérie (2016). "Chapter 7. Role of Alkali Metal Ions in G-Quadruplex Nucleic Acid Structure and Stability". u Astrid, Sigel; Helmut, Sigel; Roland K.O., Sigel (ured.). The Alkali Metal Ions: Their Role in Life. Metal Ions in Life Sciences. 16. Springer. str. 203–258.

[ReferenceC-4] Sundquist WI, Klug A (decembar 1989). "Telomeric DNA dimerizes by formation of guanine tetrads between hairpin loops". Nature. 342 (6251): 825–9. Bibcode:1989Natur.342..825S. PMID 2601741.

[ReferenceB-5] Sen D, Gilbert W (juli 1988). "Formation of parallel four-stranded complexes by guanine-rich motifs in DNA and its implications for meiosis". Nature. 334 (6180): 364–6. Bibcode:1988Natur.334..364S. doi:10.1038/334364a0.

[Kasamatsu-6] Kasamatsu, H.; Robberson, D. L.; Vinograd, J. (1971). "A novel closed-circular mitochondrial DNA with properties of a replicating intermediate". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (9): 2252–2257. Bibcode:1971PNAS...68.2252K. doi:10.1073/pnas.68.9.2252. PMC 389395. PMID 5289384.

[1]