Un motivo de tipo hélice básica-bucle-hélice (bHLH) é un motivo estrutural de proteínas que caracteriza unha familia de factores de transcrición.[2][3][4] Este motivo non debería confundirse co dominio hélice-xiro-hélice.
Datos rápidos Identificadores, Símbolo ...
Hélice básica-bucle-hélice |
---|
![Thumb](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/73/Basic_helix_loop_helix.png/220px-Basic_helix_loop_helix.png) Motivo estrutural de hélice básica-bucle-hélice do ARNT (translocador nuclear do receptor de aril hidrocarburos). Dúas hélices α (azul) están conectadas por un curto bucle (vermello). [1] |
Identificadores |
---|
Símbolo | bHLH |
---|
Pfam | PF00010 |
---|
InterPro | IPR001092 |
---|
SMART | SM00353 |
---|
PROSITE | PDOC00038 |
---|
SCOPe | 1mdy / SUPFAM |
---|
CDD | cd00083 |
---|
Estruturas proteicas dispoñibles: |
---|
Pfam
| estruturas / ECOD
|
---|
PDB | RCSB PDB; PDBe; PDBj |
---|
PDBsum | resumo de estruturas |
---|
PDB | 1a0a, 1am9, 1an2, 1an4, 1hlo, 1mdy, 1nkp, 1nlw, 1r05, 1ukl, 2ql2 |
---|
|
Pechar
O motivo caracterízase por ter dúas hélices α conectadas por un bucle. En xeral, os factores de transcrición que conteñen este dominio son dímeros, cada un cunha hélice que contén residuos de aminoácidos de carácter básico que facilita a unión ao ADN.[5] En xeral, unha hélice é de menor tamaño, e, debido á flexibilidade do bucle, permite a dimerización por pregamento e empaquetamento sobre a outra hélice. A hélice meirande contén as rexións para a unión ao ADN. As proteínas bHLH únense caracteristicamente a unha secuencia de consenso chamada caixa E, que é CANNTG, onde C é citosina, T é timina, G é guanina e N é calquera nucleótido.[6] A caixa E canónica é CACGTG (unha secuencia palindrómica); porén algúns factores de transcrición bHLH, singularmente aqueles da familia bHLH-PAS, únense a secuencias non palindrómicas relacionadas, que son similares á caixa E.
Exemplos de factores de transcrición que conteñen motivos bHLH son:
- AhR
- Beta2/NeuroD1
- BMAL-1-CLOCK
- C-Myc, N-Myc
- MyoD
- Myf5
- Pho4
- HIF
- ICE1
- NPAS1, NPAS3, MOP5
- Scl, tamén chamado Tal1
- Xenes bHLH proneurais como p-CaMKII, e pSer(336)NeuroD.
- Scleraxis
- Neuroxeninas
- MAX
- OLIG1, OLIG2
- TCF4 (Factor de Transcrición 4)
Os factores de transcrición bHLH adoitan ser importantes durante o desenvolvemento ou nas actividades celulares. O Reloxio BMAL1 (BMAL1-Clock) é un complexo de transcrición central do reloxio circadiano molecular. Outros xenes, como o c-Myc e o HIF-1, foron ligados ao cancro debido aos seus efectos sobre o crecemento celular e metabolismo.
Como moitos factores de trranscrición bHLH son heterodímeros, a súa actividade adoita estar moi regulada pola dimerización das subunidades. Xeralmente a expresión dunha das subunidades ou a súa dispoñibilidade está controlada, mentres que a outra subunidade se expresa constitutivamente. Moitas das proteínas reguladoras coñecidas, como a proteína extramacrochaetae da mosca Drosophila, teñen a estrutura hélice-bucle-hélice pero carecen da rexión básica, o que fai que sexan incapaces de unirse ao ADN por si mesmas. Porén, poden formar heterodímeros con proteínas que teñen a estrutura bHLH, e inactivar as súas capacidades como factores de transcrición.[7]
- 1989: Murre et al. demostaron que os dímeros de varias proteínas bHLH se unen a un curto motivo do ADN (que posteriormente se chamaría caixa E).[8] Esta secuencia de ADN consta da secuencia CANNTG, onde N pode ser calquera nucleótido.[6]
- 1994: o grupo de Harrison[9] e Pabo[10] cristalizou proteínas bHLH unidas a caixas E, que demostraban que o bucle motivo de feixe de 4 hélices paralelas orienta as secuencias básicas de modo que interaccionen con nucleótidos específicos no suco maior da caixa E do ADN.
- 1994: Wharton et al. identificaron caixas E asimétricas que se unían a un conxunto de proteínas bHLH con dominios PAS (proteínas bHLH-PAS), como a chamada Single-minded (Sim) e o rceptor de hidrocarburos aromáticos.[11]
- 1995: O grupo de Semenza identifica o factor inducible por hipoxia (HIF) como un heterodímero bHLH-PAS que se une a unha caixa E asimétrica relacionada.[12]
- 2009: Grove, De Masi et al., identificaron uns novos motivos curtos no ADN, que se unían a un conxunto de proteínas bHLH, que eles definiron como "secuencias similares á caixa E". Tiñan a secuencia CAYRMK, onde Y pode ser C ou T, R é A ou G, M é A ou C e K é G ou T.[13]
AHR; AHRR; ARNT; ARNT2; ARNTL; ARNTL2; ASCL1; ASCL2;
ASCL3; ASCL4; ATOH1; ATOH7; ATOH8; BHLHB2; BHLHB3; BHLHB4;
BHLHB5; BHLHB8; CLOCK; 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; MSC; 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; 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;
PDB 1x0o; Card PB, Erbel PJ, Gardner KH (October 2005). "Structural basis of ARNT PAS-B dimerization: use of a common beta-sheet interface for hetero- and homodimerization". J. Mol. Biol. 353 (3): 664–77. PMID 16181639. doi:10.1016/j.jmb.2005.08.043.
Littlewood TD, Evan GI (1995). "Transcription factors 2: helix-loop-helix". Protein Profile 2 (6): 621–702. PMID 7553065.
Lawrence Zipursky; Arnold Berk; Monty Krieger; Darnell, James E.; Lodish, Harvey F.; Kaiser, Chris; Matthew P Scott; Matsudaira, Paul T. McGill Lodish 5E Package - Molecular Cell Biology & McGill Activation Code. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8635-4.
Chaudhary J, Skinner MK (1999). "Basic helix-loop-helix proteins can act at the E-box within the serum response element of the c-fos promoter to influence hormone-induced promoter activation in Sertoli cells". Mol. Endocrinol. 13 (5): 774–86. PMID 10319327. doi:10.1210/mend.13.5.0271.
Cabrera CV, Alonso MC, Huikeshoven H (1994). "Regulation of scute function by extramacrochaete in vitro and in vivo". Development 120 (12): 3595–603. PMID 7821225.
Murre C, McCaw PS, Vaessin H, et al. (1989). "Interactions between heterologous helix-loop-helix proteins generate complexes that bind specifically to a common DNA sequence". Cell 58 (3): 537–44. PMID 2503252. doi:10.1016/0092-8674(89)90434-0.
Ellenberger T, Fass D, Arnaud M, Harrison SC (April 1994). "Crystal structure of transcription factor E47: E-box recognition by a basic region helix-loop-helix dimer". Genes Dev. 8 (8): 970–80. PMID 7926781. doi:10.1101/gad.8.8.970.
Ma PC, Rould MA, Weintraub H, Pabo CO (May 1994). "Crystal structure of MyoD bHLH domain-DNA complex: perspectives on DNA recognition and implications for transcriptional activation". Cell 77 (3): 451–9. PMID 8181063. doi:10.1016/0092-8674(94)90159-7.
Wharton KA, Franks RG, Kasai Y, Crews ST (December 1994). "Control of CNS midline transcription by asymmetric E-box-like elements: similarity to xenobiotic responsive regulation". Development 120 (12): 3563–9. PMID 7821222.