Hélice básica-bucle-hélice

Un motivo de tipo hélice básica-bucle-hélice (bHLH) é un motivo estrutural de proteínas que caracteriza unha familia de factores de transcrición. Este motivo non debería confundirse co dominio hélice-xiro-hélice.

 Estrutura 

O motivo caracterízase por ter dúas hélices α conectadas por un bucle. En xeral, os factores de transcrición que conteñen este dominio son dímeros, cada un cunha hélice que contén residuos de aminoácidos de carácter básico que facilita a unión ao ADN. En xeral, unha hélice é de menor tamaño, e, debido á flexibilidade do bucle, permite a dimerización por pregamento e empaquetamento sobre a outra hélice. A hélice meirande contén as rexións para a unión ao ADN. As proteínas bHLH únense caracteristicamente a unha secuencia de consenso chamada caixa E, que é CANNTG, onde C é citosina, T é timina, G é guanina e N é calquera nucleótido. A caixa E canónica é CACGTG (unha secuencia palindrómica); porén algúns factores de transcrición bHLH, singularmente aqueles da familia bHLH-PAS, únense a secuencias non palindrómicas relacionadas, que son similares á caixa E.

 Exemplos 

Exemplos de factores de transcrición que conteñen motivos bHLH son:

 AhR
 Beta2/NeuroD1
 BMAL-1-CLOCK
 C-Myc, N-Myc
 MyoD
 Myf5
 Pho4
 HIF
 ICE1
 NPAS1, NPAS3, MOP5
 Scl, tamén chamado Tal1
 Xenes bHLH proneurais como p-CaMKII, e pSer(336)NeuroD.
 Scleraxis
 Neuroxeninas
 MAX
 OLIG1, OLIG2
 TCF4 (Factor de Transcrición 4)

Os factores de transcrición bHLH adoitan ser importantes durante o desenvolvemento ou nas actividades celulares. O Reloxio BMAL1 (BMAL1-Clock) é un complexo de transcrición central do reloxio circadiano molecular. Outros xenes, como o c-Myc e o HIF-1, foron ligados ao cancro debido aos seus efectos sobre o crecemento celular e metabolismo.

 Regulación 

Como moitos factores de trranscrición bHLH son heterodímeros, a súa actividade adoita estar moi regulada pola dimerización das subunidades. Xeralmente a expresión dunha das subunidades ou a súa dispoñibilidade está controlada, mentres que a outra subunidade se expresa constitutivamente. Moitas das proteínas reguladoras coñecidas, como a proteína extramacrochaetae da mosca Drosophila, teñen a estrutura hélice-bucle-hélice pero carecen da rexión básica, o que fai que sexan incapaces de unirse ao ADN por si mesmas. Porén, poden formar heterodímeros con proteínas que teñen a estrutura bHLH, e inactivar as súas capacidades como factores de transcrición.

 Historia 

 1989: Murre et al. demostaron que os dímeros de varias proteínas bHLH se unen a un curto motivo do ADN (que posteriormente se chamaría caixa E). Esta secuencia de ADN consta da secuencia CANNTG, onde N pode ser calquera nucleótido.
 1994: o grupo de Harrison e Pabo cristalizou proteínas bHLH unidas a caixas E, que demostraban que o bucle motivo de feixe de 4 hélices paralelas orienta as secuencias básicas de modo que interaccionen con nucleótidos específicos no suco maior da caixa E do ADN.
 1994: Wharton et al. identificaron caixas E asimétricas que se unían a un conxunto de proteínas bHLH con dominios PAS (proteínas bHLH-PAS), como a chamada Single-minded (Sim) e o rceptor de hidrocarburos aromáticos.
 1995: O grupo de Semenza identifica o factor inducible por hipoxia (HIF) como un heterodímero bHLH-PAS que se une a unha caixa E asimétrica relacionada.
 2009: Grove, De Masi et al., identificaron uns novos motivos curtos no ADN, que se unían a un conxunto de proteínas bHLH, que eles definiron como "secuencias similares á caixa E". Tiñan a secuencia CAYRMK, onde Y pode ser C ou T, R é A ou G, M é A ou C e K é G ou T.

 Proteínas humanas co dominio de unión ao ADN de hélice-bucle-hélice 
AHR; AHRR; ARNT; ARNT2; ARNTL; ARNTL2; ASCL1; ASCL2;
ASCL3; ASCL4; ATOH1; ATOH7; ATOH8; BHLHB2; BHLHB3; BHLHB4;
BHLHB5; BHLHB8; CLOCK; EPAS1; FERD3L; FIGLA; HAND1; HAND2;
HES1; HES2; HES3; HES4; HES5; HES6; HES7; HEY1;
HEY2; HIF1A; ID1; ID2; ID3; ID4; KIAA2018; LYL1;
MASH1; MATH2; MAX; MESP1; MESP2; MIST1; MITF; MLX; MLXIP;
MLXIPL; MNT; MSC; MSGN1; MXD1; MXD3; MXD4; MXI1;
MYC; MYCL1; MYCL2; MYCN; MYF5; MYF6; MYOD1; MYOG;
NCOA1; NCOA3; NEUROD1; NEUROD2; NEUROD4; NEUROD6; NEUROG1; NEUROG2;
NEUROG3; NHLH1; NHLH2; NPAS1; NPAS2; NPAS3; OAF1; OLIG1;
OLIG2; OLIG3; PTF1A; SCL; SCXB; SIM1; SIM2; SOHLH1;
SOHLH2; SREBF1; SREBF2; TAL1; TAL2; TCF12; TCF15; TCF21;
TCF3; TCF4; TCFL5; TFAP4; TFE3; TFEB; TFEC; TWIST1;
TWIST2; USF1; USF2;

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 
 PDOC00038 en PROSITE

 familia bHLH en PlantTFDB:Plant Transcription Factor Database

Categoría:Dominios proteicos