Tipo de estructura tridimensional común en moléculas biológicas en forma de cadena.
En una molécula biológica en forma de cadena , como una proteína o un ácido nucleico , un motivo estructural es una estructura tridimensional común que aparece en una variedad de moléculas diferentes, no relacionadas evolutivamente. [1] Un motivo estructural no tiene que estar asociado con un motivo de secuencia ; puede estar representado por secuencias diferentes y completamente no relacionadas en diferentes proteínas o ARN.
En ácidos nucleicos
Dependiendo de la secuencia y otras condiciones, los ácidos nucleicos pueden formar una variedad de motivos estructurales que se cree que tienen importancia biológica.
- Bucle de tallo
- El apareamiento de bases intramoleculares tallo-bucle es un patrón que puede ocurrir en el ADN monocatenario o, más comúnmente, en el ARN. [2] La estructura también se conoce como horquilla o bucle de horquilla. Ocurre cuando dos regiones de la misma cadena, generalmente complementarias en la secuencia de nucleótidos cuando se leen en direcciones opuestas, se aparean para formar una doble hélice que termina en un bucle desapareado. La estructura resultante es un componente clave de muchas estructuras secundarias de ARN.
- ADN cruciforme
- El ADN cruciforme es una forma de ADN no B que requiere al menos una secuencia de 6 nucleótidos de repeticiones invertidas para formar una estructura que consta de un tallo, una punta de ramificación y un bucle en forma de cruciforme, estabilizado por un superenrollamiento negativo de ADN . [3] Se han descrito dos clases de ADN cruciforme; doblado y desplegado.
- G-cuádruplex
- Las estructuras secundarias G-cuádruplex (G4) se forman en los ácidos nucleicos mediante secuencias ricas en guanina . [4] Tienen forma helicoidal y contienen tétradas de guanina que pueden formarse a partir de una, [5] dos [6] o cuatro hebras. [7]
- Bucle D
- Un bucle de desplazamiento o bucle D es una estructura de ADN en la que las dos hebras de una molécula de ADN de doble hebra están separadas por un tramo y mantenidas separadas por una tercera hebra de ADN. [8] Un bucle R es similar a un bucle D, pero en este caso la tercera cadena es ARN en lugar de ADN. [9] La tercera cadena tiene una secuencia de bases que es complementaria a una de las cadenas principales y se empareja con ella, desplazando así a la otra cadena principal complementaria en la región. Dentro de esa región, la estructura es, por tanto, una forma de ADN de triple hebra . Un diagrama en el artículo que presenta el término ilustra el bucle D con una forma que se asemeja a una "D" mayúscula, donde la hebra desplazada formaba el bucle de la "D". [10]
En proteínas
En las proteínas, un motivo estructural describe la conectividad entre elementos estructurales secundarios. Un motivo individual normalmente consta de sólo unos pocos elementos, por ejemplo, el motivo 'hélice-giro-hélice' que tiene sólo tres. Tenga en cuenta que, si bien la secuencia espacial de elementos puede ser idéntica en todos los casos de un motivo, pueden codificarse en cualquier orden dentro del gen subyacente . Además de los elementos estructurales secundarios, los motivos estructurales de las proteínas suelen incluir bucles de longitud variable y estructura no especificada. Los motivos estructurales también pueden aparecer como repeticiones en tándem .
- horquilla beta
- Extremadamente común. Dos cadenas beta antiparalelas conectadas por un giro cerrado de unos pocos aminoácidos entre ellas.
- clave griega
- Cuatro hebras beta, tres conectadas por horquillas y la cuarta doblada hacia arriba.
- Bucle omega
- Un bucle en el que los residuos que forman el principio y el final del bucle están muy juntos. [11]
- hélice-bucle-hélice
- Consta de hélices alfa unidas por un tramo circular de aminoácidos. Este motivo se ve en los factores de transcripción.
- Dedo de zinc
- Dos hebras beta con un extremo de hélice alfa dobladas para unirse a un ion zinc . Importante en las proteínas de unión al ADN.
- Hélice-giro-hélice
- Dos hélices α unidas por una hebra corta de aminoácidos y que se encuentran en muchas proteínas que regulan la expresión genética. [12]
- Nido
- Extremadamente común. Tres residuos de aminoácidos consecutivos forman una concavidad de unión aniónica. [13]
- Nicho
- Extremadamente común. Tres o cuatro residuos de aminoácidos consecutivos forman una característica de unión a cationes. [14]
Ver también
Referencias
- ^ Johansson, MU (23 de julio de 2012). "Definición y búsqueda de motivos estructurales utilizando DeepView/Swiss-PdbViewer". Bioinformática BMC . 13 (173): 173. doi : 10.1186/1471-2105-13-173 . PMC 3436773 . PMID 22823337.
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- PROSITE Base de datos de familias y dominios de proteínas.
- SCOP Clasificación estructural de proteínas.
- Homología de topología de arquitectura de clase CATH
- FSSP FSSP
- PASS2 PASS2 - Alineaciones de proteínas como superfamilias estructurales
- SMoS SMoS - Base de datos de motivos estructurales de superfamilia
- S4 S4: Servidor para minería de motivos de estructura supersecundaria
Otras lecturas
- Chiang YS, Gelfand TI, Kister AE, Gelfand IM (2007). "La nueva clasificación de estructuras supersecundarias de proteínas tipo sándwich descubre patrones estrictos de ensamblaje de hebras". Proteínas . 68 (4): 915–921. doi :10.1002/prot.21473. PMID 17557333. S2CID 29904865.