Ključna razlika između alfa i beta heliksa oslanja se na tip vodonične veze koju formiraju u razvoju ovih struktura. Alfa spirale formiraju intramolekularne vodonične veze dok beta spirale formiraju međumolekularne vodikove veze.
Složeni proteini imaju četiri strukturna organizaciona nivoa – primarni, sekundarni, tercijarni i kvartarni. Sekundarne strukture proteina formiraju peptidne lance u različitim orijentacijama. Peptidni lanci se sastoje od sekvenci aminokiselina povezanih peptidnim vezama. Prema tome, postoje dvije glavne sekundarne strukture u proteinima kao što su alfa heliks i beta heliks. Osim toga, postoje i druge sekundarne strukture koje se nazivaju beta turn i hairpin strukture. Uglavnom, ovaj članak se fokusira na razliku između alfa i beta heliksa.
Šta je Alpha Helix?
Proteini imaju četiri strukturna nivoa organizacije. Od njih, alfa heliks je najčešća sekundarna struktura proteina. I ova struktura izgleda kao štap koji je namotan oko centralne ose. Nadalje, alfa heliks je desnoruki heliks. Međutim, mogu biti prisutne i ljevoruke spirale. Ovdje se peptidne veze formiraju od amino-terminala do karboksi-terminala. Aminokiseline se povezuju jedna s drugom preko ovih peptidnih veza. Intramolekularne vodonične veze su glavni uzrok formiranja alfa heliksa.
Slika 01: Alpha Helix
Raspored alfa heliksa zavisi od hidrofilne i hidrofobne prirode proteina. Ako se aminokiselinska sekvenca sastoji od velikog broja hidrofilnih R (varijabilnih) grupa, R grupe su orijentirane na vodenu fazu. Ako su varijabilne grupe hidrofobne, one će stršiti u hidrofobnu fazu okoline. U oba scenarija, čini se da R grupe izlaze iz spiralne strukture. Zbog ovih strukturnih karakteristika, alfa spirala je otpornija na mutacije. Dakle, prisustvo vodikovih veza stabilizuje strukturu alfa heliksa. U alfa heliksu je u prosjeku 3,6 ostataka po okretu jer je potrebno 3,6 ostataka da se razviju vodonične veze. Neki strukturni proteini kao što su kolagen i keratin su bogati alfa spiralama.
Šta je Beta Helix?
Beta heliks je druga najčešća sekundarna struktura proteina. Iako nije tako česta kao alfa spirala, prisustvo beta heliksa takođe igra veliku ulogu u strukturi proteina. Formiranje beta heliksa odvija se preko dva beta lista raspoređena ili paralelno ili antiparalelno. Ovi listovi se zatim formiraju u spiralnu strukturu. Međumolekularne vodikove veze između dva sloja lanca pomažu u formiranju beta heliksa.
Slika 02: Beta Helix
Beta spirale mogu biti i desnoruke ili ljevoruke u zavisnosti od njihovog obrasca vezivanja. Prilikom formiranja beta heliksa, promenljive grupe dva beta lista će se rasporediti unutar jezgra spirale. Stoga, većina grupa koje formiraju beta listove imaju hidrofobne funkcije.
Za razliku od alfa heliksa, 17 ostataka formiraju jedan okret u Beta spiralama. Metalni joni imaju sposobnost da aktiviraju formiranje Beta heliksa. Slično alfa spirali, vodikove veze podržavaju održavanje strukture Beta heliksa. Enzim karboanhidraza i pektat lijaza su dva proteina bogata beta spiralama.
Koje su sličnosti između Alpha i Beta Helix-a?
- Alpha i Beta Helix su dvije sekundarne strukture proteina.
- Aminokiseline su monomeri obe sekundarne strukture.
- Dalje, hemijski sastojci alfa i beta spirala su ugljenik, vodonik, kiseonik, azot i sumpor.
- Takođe, obje sekundarne strukture se razvijaju u organizaciju višeg nivoa.
- Štaviše, oba su stabilizirana vodoničnim vezama.
- U obje strukture, hidrofobnost je određena prisustvom R grupa aminokiselina.
Koja je razlika između Alpha i Beta Helixa?
Ključna razlika između alfa i beta heliksa je vrsta vodonične veze koju oni pokazuju. Alfa heliks pokazuje intramolekularnu vodikovu vezu dok beta heliks pokazuje međumolekularnu vodikovu vezu. Osim toga, alfa spirala formira desnu spiralu, dok beta heliks može formirati i desnu i lijevoruku spiralu. Dakle, ovo je takođe značajna razlika između alfa i beta heliksa.
Štaviše, dalja razlika između alfa i beta heliksa je u tome što se formiranje alfa heliksa odvija uvijanjem sekvence aminokiselina, dok su u formiranju beta heliksa dva beta lista ili paralelna ili antiparalelna vezana za formiraju spiralnu strukturu.
Info-grafika ispod predstavlja više informacija o razlici između alfa i beta heliksa.
Sažetak – Alpha vs Beta Helix
I alfa spirale i beta spirale su važne u identifikaciji i zaključivanju složenih proteinskih struktura. Oba tipa su sekundarne strukture proteina. Međutim, alfa heliks je spiralni zavoj aminokiselinskih sekvenci. Nasuprot tome, formiranje beta heliksa događa se putem vodonične veze paralelnih ili antiparalelnih beta listova. Nadalje, vodikova veza je intramolekularna u obliku alfa heliksa, dok je vodonična veza intermolekularna u obliku beta heliksa. Osim toga, obje ove strukture imaju R grupu, koja određuje hidrofobnost proteina. Dakle, ovo rezimira razliku između alfa i beta heliksa.
