Ključna razlika između alfa i beta spirale oslanja se na vrstu vodikove veze koju stvaraju u razvoju ovih struktura. Alfa spirale tvore unutarmolekularne vodikove veze dok beta spirale tvore međumolekularne vodikove veze.
Složeni proteini imaju četiri strukturne organizacijske razine – primarnu, sekundarnu, tercijarnu i kvartarnu. Sekundarne strukture proteina tvore peptidne lance u različitim orijentacijama. Peptidni se lanci sastoje od sekvenci aminokiselina povezanih peptidnim vezama. Stoga postoje dvije glavne sekundarne strukture u proteinima kao alfa spirala i beta spirala. Osim toga, postoje i druge sekundarne strukture koje se nazivaju beta zaokret i ukosnice. Ovaj se članak uglavnom fokusira na razliku između alfa i beta spirale.
Što je Alpha Helix?
Proteini imaju četiri strukturne razine organizacije. Od njih, alfa spirala je najčešća sekundarna struktura proteina. I ova se struktura pojavljuje kao šipka koja je omotana oko središnje osi. Nadalje, alfa spirala je desnokretna spirala. Međutim, mogle bi biti prisutne i lijeve spirale. Ovdje se peptidne veze formiraju od amino-terminala do karboksi-terminala. Aminokiseline se međusobno povezuju preko ovih peptidnih veza. Intra-molekularne vodikove veze glavni su uzrok formiranja alfa spirale.
Slika 01: Alpha Helix
Raspored alfa spirale ovisi o hidrofilnoj i hidrofobnoj prirodi proteina. Ako se aminokiselinska sekvenca sastoji od velikog broja hidrofilnih R (varijabilnih) skupina, R skupine usmjerene su prema vodenoj fazi. Ako su varijabilne skupine hidrofobne, stršit će u hidrofobnu fazu okoliša. U oba scenarija, čini se da se R skupine protežu izvan spiralne strukture. Zbog ovih strukturnih karakteristika, alfa heliks je otporniji na mutacije. Dakle, prisutnost vodikovih veza stabilizira strukturu alfa spirale. Postoji prosječno 3,6 ostataka po zavoju u alfa spirali budući da je potrebno 3,6 ostataka da se razviju vodikove veze. Neki strukturni proteini poput kolagena i keratina bogati su alfa spiralama.
Što je Beta Helix?
Beta spirala je druga najčešća sekundarna struktura proteina. Iako nije tako česta kao alfa spirala, prisutnost beta spirala također igra važnu ulogu u strukturi proteina. Formiranje beta spirale odvija se putem dvaju beta listova raspoređenih paralelno ili antiparalelno. Ti se listovi zatim formiraju u spiralnu strukturu. Međumolekularne vodikove veze između dviju pločastih niti pomažu u formiranju beta spirale.
Slika 02: Beta Helix
Beta spirale mogu biti i desnoruke i lijevoruke, ovisno o njihovim obrascima vezivanja. Prilikom formiranja beta spirale, varijabilne skupine dvaju beta listova će se rasporediti unutar jezgre spirale. Stoga većina skupina koje tvore beta ploče imaju hidrofobne funkcije.
Za razliku od alfa spirale, 17 ostataka tvori jedan zavoj u Beta spiralama. Metalni ioni imaju sposobnost aktiviranja formiranja Beta heliksa. Slično alfa spirali, vodikove veze podržavaju održavanje strukture Beta spirale. Enzim karboanhidraza i pektat liaza dva su proteina bogata beta spiralama.
Koje su sličnosti između alfa i beta heliksa?
- Alfa i Beta spirala dvije su sekundarne strukture proteina.
- Aminokiseline su monomeri obje sekundarne strukture.
- Nadalje, kemijski sastojci alfa i beta spirala su ugljik, vodik, kisik, dušik i sumpor.
- Također, obje sekundarne strukture razvijaju se u organizaciju više razine.
- Štoviše, obje su stabilizirane vodikovim vezama.
- U obje strukture, hidrofobnost je određena prisutnošću R skupina aminokiselina.
Koja je razlika između alfa i beta heliksa?
Ključna razlika između alfa i beta spirale je vrsta vodikove veze koju pokazuju. Alfa spirala pokazuje unutarmolekularne vodikove veze, dok beta spirala pokazuje međumolekularne vodikove veze. Osim toga, alfa spirala tvori desnu spiralu, dok beta spirala može formirati i desnu i lijevu spiralu. Dakle, ovo je također značajna razlika između alfa i beta spirale.
Štoviše, daljnja razlika između alfa i beta spirale je u tome što se formiranje alfa spirale odvija uvijanjem sekvence aminokiselina, dok su u formiranju beta spirale dva beta lista, paralelna ili antiparalelna, vezana za oblikuju spiralnu strukturu.
Info-grafika u nastavku predstavlja više informacija o razlici između alfa i beta spirale.
Sažetak – Alpha vs Beta Helix
I alfa i beta spirale važne su u identificiranju i zaključivanju složenih proteinskih struktura. Obje vrste su sekundarne strukture proteina. Međutim, alfa spirala je spiralno uvijanje sekvenci aminokiselina. Nasuprot tome, formiranje beta spirale događa se vodikovim vezama paralelnih ili antiparalelnih beta ploča. Nadalje, vodikova veza je intramolekularna u obliku alfa spirale, dok je vodikova veza intermolekularna u obliku beta spirale. Osim toga, obje ove strukture imaju R skupinu, koja određuje hidrofobnost proteina. Dakle, ovo sažima razliku između alfa i beta spirale.
