Diferença entre Alpha e Beta Helix

o diferença chave entre alfa e beta hélice depende do tipo de ligação de hidrogênio que eles formam no desenvolvimento dessas estruturas. As hélices alfa formam ligações intra-moleculares de hidrogênio, enquanto as hélices beta formam ligações inter-moleculares de hidrogênio.

As proteínas complexas têm quatro níveis organizacionais estruturais - primário, secundário, terciário e quaternário. As estruturas secundárias das proteínas formam as cadeias peptídicas em diferentes orientações. As cadeias peptídicas consistem em sequências de aminoácidos ligadas por ligações peptídicas. Portanto, existem duas estruturas secundárias principais em proteínas como alfa hélice e beta hélice. Além disso, existem outras estruturas secundárias chamadas estruturas beta turn e hairpin. Principalmente, este artigo foca na diferença entre alfa e beta hélice.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o Alpha Helix
3. O que é o Beta Helix
4. Semelhanças entre Alpha e Beta Helix
5. Comparação lado a lado - Alpha vs Beta Helix em forma de tabela
6. Resumo

O que é Alpha Helix?

As proteínas têm quatro níveis estruturais de organização. Destes, a alfa hélice é a estrutura secundária mais comum de proteínas. E essa estrutura aparece como uma haste enrolada em torno de um eixo central. Além disso, a hélice alfa é uma hélice destra. No entanto, hélices para canhotos também podem estar presentes. Aqui, as ligações peptídicas se formam do terminal amino ao terminal carboxi. Os aminoácidos se ligam entre si através dessas ligações peptídicas. As ligações intramoleculares de hidrogênio são a principal causa para a formação da hélice alfa.

Figura 01: Alpha Helix

O arranjo da hélice alfa depende da natureza hidrofílica e hidrofóbica da proteína. Se a sequência de aminoácidos consistir em um alto número de grupos R (variáveis) hidrofílicos, os grupos R se orientam para a fase aquosa. Se os grupos variáveis ​​são hidrofóbicos, eles se projetam para a fase hidrofóbica do ambiente. Em qualquer um dos cenários, os grupos R parecem se estender para fora da estrutura helicoidal. Devido a essas características estruturais, a alfa helix é mais resistente a mutações. Assim, a presença de ligações de hidrogênio estabiliza a estrutura da hélice alfa. Há uma média de 3,6 resíduos por turno em uma hélice alfa, pois são necessários 3,6 resíduos para o desenvolvimento das ligações de hidrogênio. Algumas proteínas estruturais, como colágeno e queratina, são ricas em hélices alfa.

O que é o Beta Helix?

Uma hélice beta é a segunda estrutura secundária mais comum de uma proteína. Embora não seja tão comum quanto a alfa hélice, a presença de hélices beta também desempenha um papel importante na estrutura da proteína. A formação da hélice beta ocorre através de duas folhas beta dispostas de forma paralela ou antiparalela. Essas folhas formam uma estrutura helicoidal. As ligações inter-moleculares de hidrogênio entre duas fitas ajudam na formação de uma hélice beta.

Figura 02: Beta Helix

As hélices beta podem ser destros ou canhotos, dependendo de seus padrões de encadernação. Ao formar uma hélice beta, os grupos variáveis ​​das duas folhas beta se organizam dentro do núcleo da hélice. Portanto, a maioria dos grupos que formam folhas beta possui funções hidrofóbicas.

Ao contrário da hélice alfa, 17 resíduos formam uma volta nas hélices Beta. Os íons metálicos têm a capacidade de ativar a formação da hélice beta. Semelhante à hélice alfa, as ligações de hidrogênio suportam a manutenção da estrutura da hélice Beta. A enzima anidrase carbônica e a pectato-liase são duas proteínas ricas em hélices beta.

Quais são as semelhanças entre Alpha e Beta Helix?

• Alpha e Beta Helix são duas estruturas secundárias de proteínas.
• Aminoácidos são os monômeros de ambas as estruturas secundárias.
• Além disso, os constituintes químicos das hélices alfa e beta são carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre.
• Além disso, ambas as estruturas secundárias se desenvolvem em uma organização de nível superior.
• Além disso, ambos são estabilizados por ligações de hidrogênio.
• Em ambas as estruturas, a hidrofobicidade é determinada pela presença dos grupos R dos aminoácidos.

Qual é a diferença entre Alpha e Beta Helix?

A principal diferença entre as hélices alfa e beta é o tipo de ligação de hidrogênio que elas mostram. A hélice alfa mostra ligação de hidrogênio intra-molecular enquanto a hélice beta mostra ligação de hidrogênio inter-molecular. Além disso, a hélice alfa forma uma hélice para a mão direita, enquanto a hélice beta pode formar hélices para a direita e para a esquerda. Então, essa também é uma diferença significativa entre as hélices alfa e beta.

Além disso, uma outra diferença entre a hélice alfa e beta é que a formação da hélice alfa ocorre pela torção da sequência de aminoácidos, enquanto na formação da hélice beta as duas folhas beta paralelas ou anti-paralelas são ligadas para formar a estrutura helicoidal.

O gráfico abaixo mostra mais informações sobre a diferença entre alfa e beta helix.

Resumo - Alpha vs Beta Helix

As hélices alfa e beta são importantes na identificação e dedução de estruturas proteicas complexas. Ambos os tipos são estruturas secundárias de proteínas. No entanto, a alfa helix é uma torção helicoidal das sequências de aminoácidos. Por outro lado, a formação de hélice beta ocorre através da ligação de hidrogênio de folhas beta paralelas ou anti-paralelas. Além disso, a ligação de hidrogênio é intra-molecular na forma de hélice alfa, enquanto a ligação de hidrogênio é inter-molecular na forma de hélice beta. Além disso, ambas as estruturas possuem um grupo R, que determina a hidrofobicidade da proteína. Assim, isso resume a diferença entre as hélices alfa e beta.

Referência:

1. "Ordens da estrutura proteica". Khan Academy, Khan Academy, disponível aqui.
2. "Estrutura Secundária de Proteínas: α-Hélices e β-Folhas". Bioinformática Estrutural: Guia Prático, Disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Alpha beta structure (2)” Por Thomas Shafee - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “1m8n Choristoneura fumiferana” Por WillowW na Wikipédia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia