Forskellen mellem Alpha og Beta Helix

Det vigtigste forskel mellem alfa og beta-helix er afhængig af den type hydrogenbinding, de danner ved udvikling af disse strukturer. Alfa-helikser danner intra-molekylære brintbindinger, mens beta-helikser danner inter-molekylære hydrogenbindinger.

Komplekse proteiner har fire strukturelle organisatoriske niveauer - primær, sekundær, tertiær og kvartær. De sekundære strukturer af proteiner danner peptidkæderne i forskellige orienteringer. Peptidkæderne består af aminosyresekvenser bundet af peptidbindinger. Derfor er der to vigtigste sekundære strukturer i proteiner som alfa-helix og beta-helix. Derudover er der andre sekundære strukturer kaldet beta-drejningen og hårnålsstrukturer. Denne artikel fokuserer hovedsageligt på forskellen mellem alpha og beta helix.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Alpha Helix
3. Hvad er Beta Helix
4. Ligheder mellem Alpha og Beta Helix
5. Sammenligning side ved side - Alpha vs Beta Helix i tabelform
6. Resume

Hvad er Alpha Helix?

Proteiner har fire strukturelle niveauer af organisering. Af disse er alfa-helix den mest almindelige sekundære struktur af proteiner. Og denne struktur vises som en stang, der vikles omkring en central akse. Endvidere er alfahelixen en højrehåndet helix. Venstrehåndede helikopter kunne imidlertid også være til stede. Her dannes peptidbindingerne fra aminoterminalen til carboxyterminalen. Aminosyrer forbinder med hinanden via disse peptidbindinger. Intra-molekylære brintbindinger er den vigtigste årsag til dannelse af alfa-helix.

Figur 01: Alpha Helix

Arrangement af alfa-helix afhænger af proteinets hydrofile og hydrofobe karakter. Hvis aminosyresekvensen består af et stort antal hydrofile R (variable) grupper, orienterer R-grupperne sig mod den vandige fase. Hvis de variable grupper er hydrofobe, går de ud til miljøets hydrofobe fase. I begge tilfælde synes R-grupperne at strække sig ud af den spiralformede struktur. På grund af disse strukturelle egenskaber er alfa-helix mere modstandsdygtig over for mutationer. Tilstedeværelsen af ​​hydrogenbindinger stabiliserer således alfa-helixens struktur. Der er i gennemsnit 3,6 rester pr. Tur i en alfa-helix, da det tager 3,6 rester for brintbindingerne at udvikle sig. Nogle strukturelle proteiner såsom kollagen og keratin er rige på alfa-helikser.

Hvad er Beta Helix?

En beta-helix er den næst mest almindelige sekundære struktur af et protein. Selvom det ikke er så almindeligt som alfa-helix, spiller tilstedeværelsen af ​​beta-helikser også en vigtig rolle i proteinstrukturen. Dannelse af beta-helix foregår via to beta-ark, der er arrangeret enten på en parallel måde eller en anti-parallel mode. Disse lag dannes derefter til en spiralformet struktur. Intermolekylære brintbindinger mellem to arkstrenge hjælper med at danne en beta-helix.

Figur 02: Beta Helix

Betahelikopter kan være både højrehåndede eller venstrehåndede afhængigt af deres bindingsmønstre. Når man danner en beta-helix, vil de variable grupper af de to beta-ark arrangeres inden i helixens kerne. Derfor har størstedelen af ​​de grupper, der danner beta-ark, hydrofobe funktioner.

I modsætning til alfa-helixen danner 17 rester en vending i Beta-helikser. Metalioner har evnen til at aktivere dannelsen af ​​Beta-helix. Ligesom alfa-helixen understøtter Hydrogenbindingerne for at bevare strukturen af ​​Beta-helixen. Kulsyreanhydrasenzym og pektat lyase er to proteiner, der er rige på betahelix.

Hvad er ligheden mellem Alpha og Beta Helix?

• Alpha og Beta Helix er to sekundære strukturer af proteiner.
• Aminosyrer er monomererne i begge sekundære strukturer.
• Endvidere er de kemiske bestanddele af alfa- og beta-helixerne carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen og svovl.
• Begge sekundære strukturer udvikler sig også til en organisation på højere niveau.
• Derudover stabiliseres begge af hydrogenbindinger.
• I begge strukturer bestemmes hydrofobiciteten af ​​tilstedeværelsen af ​​R-grupperne af aminosyrerne.

Hvad er forskellen mellem Alpha og Beta Helix?

Den vigtigste forskel mellem alfa- og beta-helixen er typen af ​​hydrogenbinding, de viser. Alfa-helix viser intra-molekylær hydrogenbinding, mens beta-helix viser inter-molekylær hydrogenbinding. Derudover danner alfa-helix en højrehåndet helix, mens beta-helix kan danne både højre- og venstrehåndede helixer. Så dette er også en betydelig forskel mellem alpha og beta helix.

Endvidere er en yderligere forskel mellem alpha og beta-helix, at alpha-helix-dannelsen finder sted ved vridning af aminosyresekvensen, hvorimod i beta-helix-dannelse er de to beta-ark enten parallelle eller anti-parallelle bundet til at danne den spiralformede struktur.

Nedenstående infografik viser mere information om forskellen mellem alpha og beta helix.

Resume - Alpha vs Beta Helix

Både alpha helices og beta helices er vigtige for at identificere og deducere komplekse proteinstrukturer. Begge typer er sekundære strukturer af proteiner. Alfa-helix er imidlertid en spiralformet twist af aminosyresekvenser. I modsætning hertil sker beta-spiraldannelse via Hydrogenbinding af parallelle eller anti-parallelle beta-ark. Endvidere er hydrogenbindingen intra-molekylær i alfa-helixform, mens hydrogenbindingen er inter-molekylær i beta-helix-form. Desuden har begge disse strukturer en R-gruppe, der bestemmer proteinets hydrofobicitet. Dette opsummerer således forskellen mellem alpha og beta-helix.

Reference:

1. "Ordrer af proteinstruktur." Khan Academy, Khan Academy, fås her.
2. "Protein sekundær struktur: α-helixer og β-ark." Strukturel bioinformatik: praktisk vejledning, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Alpha beta-struktur (2)” Af Thomas Shafee - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “1m8n Choristoneura fumiferana” Af WillowW på den engelsksprogede Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia