حلقة انتفاخ بيتا

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

تُعدّ حلقات انتفاخ بيتا من الأنماط الشائعة في البروتينات والببتيدات، وتتكون من خمسة إلى ستة أحماض أمينية . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يوجد نوعان: النوع الأول، وهو ببتيد خماسي؛ والنوع الثاني، ويتكون من ستة أحماض أمينية . يُعتبر هذا النوع نوعًا من انتفاخ بيتا ، ويُعرف أيضًا باسم انتفاخ بيتا من النوع G1. بالمقارنة مع انتفاخات بيتا الأخرى ، تُؤدي حلقات انتفاخ بيتا إلى انعكاس السلسلة، بحيث تظهر غالبًا عند نهايات حلقات دبابيس الشعر بيتا ؛ ويمكن وصف دبابيس الشعر من هذا النوع بنسبة 3:5 (لحلقة انتفاخ بيتا من النوع 1) أو 4:6 (للنوع 2). [ 4 ]

حلقة انتفاخ بيتا من النوع الأول. ذرات السلسلة الرئيسية فقط للببتيد السداسي؛ لا توجد ذرات هيدروجين. الكربون رمادي، والأكسجين أحمر، والنيتروجين أزرق. تظهر الرابطتان الهيدروجينيتان المميزتان بخطين أخضر وبنفسجي.

تحتوي حلقات الانتفاخ من النوع الأول بيتا على رابطتين هيدروجينيتين مميزتين بين السلاسل الرئيسية . إحداهما بين مجموعة الكربوكسيل (CO) للحمض الأميني i ومجموعة الأمين (NH) للحمض الأميني i+3 (انعطاف بيتا)؛ والأخرى بين مجموعة الكربوكسيل (CO) للحمض الأميني i+4 ومجموعة الأمين (NH) للحمض الأميني i.

تحتوي حلقات الانتفاخ من النوع الثاني على رابطتين هيدروجينيتين مميزتين بين السلاسل الرئيسية. إحداهما بين مجموعة الكربونيل (CO) للحمض الأميني i ومجموعة الأمين (NH) للحمض الأميني i+4 (انعطاف ألفا)؛ والأخرى بين مجموعة الكربونيل (CO) للحمض الأميني i+5 ومجموعة الأمين (NH) للحمض الأميني i.

تحتوي حلقات انتفاخ بيتا غالبًا على حمض الأسبارتيك أو الأسباراجين أو السيرين أو الثريونين في الموضع i، بالإضافة إلى وحدة بنائية (نمط بنيوي بروتيني) في المواضع من i+2 إلى i+4 (النوع 1) أو من i+3 إلى i+5 (النوع 2)، حيث يرتبط الأكسجين الموجود في السلسلة الجانبية بمجموعات NH في السلسلة الرئيسية للوحدة البنائية. [ 5 ] وقد وُصفت عملية الطفرات الموجهة للموقع لبقايا الأسبارتيك (asx) داخل حلقات انتفاخ بيتا للبروتين، مما يُظهر أن السلسلة الجانبية لبقايا الأسبارتيك في مواضع بديلة مختلفة داخل حلقة انتفاخ بيتا ترتبط بالوحدة البنائية، وبالتالي تُساعد على استقرار الحلقة. [ 6 ]

يتوفر موقعان إلكترونيان للعثور على حلقات الانتفاخ بيتا وفحصها في البروتينات، وهما: Motivated Proteins:[ 7 ] و ExploreTurns:[ ٨ ] بالإضافة إلى أنواع حلقات بيتا المنتفخة الموصوفة أعلاه، يدعم ExploreTurns استعراض وتحليل أنواع متعددة أقل شيوعًا تُطابق تعريفًا عامًا يصف جميع الحلقات القصيرة ذات زوج من الروابط الهيدروجينية المنفصلة في العمود الفقري عند أي من طرفيها، حيث تربط إحدى الروابط الهيدروجينية الطرفين، مُحددةً امتداد البنية، بينما ترتبط الأخرى ببقايا الحلقة الداخلية، مُشكلةً انتفاخ الوحدة وانعطافًا داخليًا مرتبطًا بروابط هيدروجينية. يشمل هذا التعريف أنواع الحلقات التي تضم ما يصل إلى ٨ بقايا، مع انتفاخات عند أحد الطرفين أو كليهما (انظر المخططات في متصفح حلقات ExploreTurns). ومثل أنواع حلقات بيتا المنتفخة "الكلاسيكية"، يمكن العثور على الأنواع التي تُطابق تعريف الحلقة العام في حلقات بيتا الدبوسية ومواقع ربط الليجاند والمواقع النشطة؛ ومن الأمثلة على ذلك روابط أيونات المعادن، وعناقيد الحديد والكبريت، والحمض النووي الريبي (RNA)، والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) [ ٨ ] .

مراجع

  1. ↑ ميلنر-وايت، إي جيه (1987). "انتفاخات بيتا داخل الحلقات كسمات متكررة لبنية البروتين". بيوشيم بيوفيز أكتا . 911 (2): 261-265 . doi : 10.1016/0167-4838(87)90017-3 . PMID 3801498 . 
  2. ↑ تشان، إي . إيه. دبليو؛ هاتشينسون، إي. جي. (1993). "تحديد وتصنيف وتحليل انتفاخات بيتا في البروتينات" . علم البروتين . 2 (10): 1574-1590 . doi : 10.1002/pro.5560021004 . PMC 2142268. PMID 8251933 .  
  3. ↑ بلاندل، ت؛ كوكران، أ. ج. (2003). "استقرار الانعطافات في ببتيدات بيتا-هيربين. دراسة الببتيدات التي تحتوي على 3:5 انعطافات من النوع 1 G1 Bulge" . علم البروتين . 12 (2): 237-247 . doi : 10.1110/ps.0228603 . PMC 2312432. PMID 12538887 .  
  4. ↑ سيباندا، ب. ل.؛ بلونديل، ت. ل.؛ ثورنتون، ج. م. (1989). "بنية حلقات بيتا في هياكل البروتينات: تصنيف منهجي مع تطبيقات في النمذجة". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 206 (4): 759-777 . doi : 10.1016/0022-2836(89)90583-4 . PMID 2500530 . 
  5. ↑ أفزال، أ.م.؛ الشبيلي، ف. (2014). "ربط الأنيونات بروابط هيدروجينية في أنماط العش وأهميته لأنماط شلمان وغيرها من الأنماط الأكبر حجمًا داخل البروتينات". البروتينات . 82 ( 11): 3023-3031 . doi : 10.1002/prot.24663 . PMID 25132631. S2CID 12131403 .  
  6. ↑ لي، ج؛ دوبي، ف.ك؛ لونغو، ل.م؛ بلابر، م (2008). "تكرار منطقي أو زائد ضمن وحدة بيتا-تيرن Asx-Pro-Asx-Gly". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 377 (4): 1251-1264 . doi : 10.1016/j.jmb.2008.01.055 . PMID 18308335 . 
  7. ↑ ليدر، دي بي؛ ميلنر-وايت إي جيه (2009). "البروتينات المحفزة: تطبيق ويب لدراسة الأنماط البروتينية ثلاثية الأبعاد الصغيرة" . بي إم سي بيوانفورماتيكس . 10 (1): 60. doi : 10.1186/1471-2105-10-60 . PMC 2651126. PMID 19210785 .  
  8. نيويل ، ن . إي. (2025). "ExploreTurns: أداة ويب لاستكشاف وتحليل وتصنيف الانعطافات بيتا والحلقات المنظمة في البروتينات؛ تطبيق على انتفاخ بيتا وحلقات شلمان، وأغطية حلزون Asx، ودبابيس شعر بيتا، وغيرها من الأنماط المرتبطة بروابط هيدروجينية". علم البروتين . 33 (9). PMID 39968865 .