מוטיב מבני

במולקולה ביולוגית דמוית שרשרת, כגון חלבון או חומצת גרעין, מוטיב מבני הוא מבנה תלת־ממדי נפוץ המופיע במגוון מולקולות שונות, לא קשורות מבחינה אבולוציונית. מוטיב מבני אינו חייב להיות משויך למוטיב רצף; הוא יכול להיות מיוצג על ידי רצפים שונים ובלתי קשורים לחלוטין בחלבונים שונים או ב-RNA.

 בחומצות גרעין 
בהתאם לרצף ולתנאים אחרים כגון חום או pH, חומצות גרעין יכולות ליצור מגוון מוטיבים מבניים אשר נחשבים כבעלי משמעות ביולוגית.

 לולאת גזע
 זיווג בסיסים תוך-מולקולרי של לולאת גזע הוא דפוס שיכול להתרחש ב-DNA חד-גדילי או, בדרך כלל, ב-RNA. המבנה ידוע גם בתור סיכת ראש או לולאת סיכת ראש. זה מתרחש כאשר שני אזורים של אותו גדיל, בדרך כלל משלימים ברצף הנוקלאוטידים כאשר קוראים בכיוונים מנוגדים, מזווגים בסיסים ליצירת סליל כפול שמסתיים בלולאה לא מזווגת. המבנה המתקבל הוא אבן בניין מפתח של מבנים משניים רבים של RNA.

 DNA צלב
 DNA צלב הוא צורה של DNA שאינו B הדורש לפחות רצף של 6 נוקלאוטידים של חזרות הפוכות כדי ליצור מבנה המורכב מגזע, נקודת הסתעפות ולולאה בצורת צלב, המיוצבים על ידי סלילת-על DNA שלילי. שתי קבוצות של DNA צלב תוארו; מקופל ונפרש.

 G-quadruplex
 מבנים משניים של G-quadruplex (G4) נוצרים בחומצות גרעין על ידי רצפים עשירים בגואנין. הם בצורת סליל ומכילים טטרד גואנין שיכולים להיווצר מגדיל אחד, שני או ארבעה.

 D-loop
 לולאת עקירה או לולאת D היא מבנה DNA שבו שני הגדילים של מולקולת DNA דו-גדילית מופרדים למתיחה ומוחזקים בנפרד על ידי גדיל שלישי של DNA. לולאת R דומה ללולאת D, אך במקרה זה הגדיל השלישי הוא RNA ולא DNA. לגדיל השלישי יש רצף בסיסים המשלים לאחד הגדילים הראשיים ומזדווג עמו, ובכך מחליף את הגדיל הראשי המשלים השני באזור. בתוך אותו אזור המבנה הוא אפוא צורה של DNA משולש גדילים. תרשים במאמר המציג את המונח הממחיש את לולאת ה-D עם צורה הדומה ל-D גדול, כאשר הגדיל הנעקר יצר את לולאת ה-D.

 בחלבונים 
בחלבונים, מוטיב מבני מתאר את הקישוריות בין אלמנטים מבניים משניים. מוטיב אינדיבידואלי מורכב בדרך כלל מכמה אלמנטים בלבד, למשל, מוטיב 'סליל-סיבוב-סליל' שיש לו רק שלושה. הרצף המרחבי של אלמנטים עשוי להיות זהה בכל המקרים של מוטיב, אך הם עשויים להיות מקודדים בכל סדר בתוך הגן הבסיסי. אפשר לאתר את האבולוציה שלהם על ידי חקר הומולוגיה של רצף. בנוסף לאלמנטים מבניים משניים, מוטיבים מבניים חלבונים כוללים לרוב לולאות באורך משתנה ומבנה לא מוגדר. מוטיבים מבניים עשויים להופיע גם כחזרות טנדם.

 סיכת ראש בטא
 נפוץ ביותר. שני גדילי ביתא אנטי מקבילים המחוברים בסיבוב חזק של כמה חומצות אמינו ביניהם.
 מפתח יווני
 ארבעה גדילי בטא, שלושה מחוברים בסיכות ראש, הרביעי מקופל למעלה.
 אומגה לולאה
 לולאה שבה השאריות המרכיבות את ההתחלה והסוף של הלולאה קרובות מאוד זו לזו.
 הליקס-לולאה-הליקס
 מורכב מסלילי אלפא הקשורים ברצועת לולאה של חומצות אמינו. מוטיב זה נראה בגורמי תמלול.
 אצבע אבץ
 שני גדילי בטא עם קצה אלפא סליל מקופל כדי לקשור יון אבץ. חשוב בחלבונים קושרים ל-DNA.
 סליל-סיבוב-סליל
 שני סלילי α המחוברים על ידי גדיל קצר של חומצות אמינו ונמצאים בחלבונים רבים המווסתים את ביטוי הגנים.
 קֵן
 נפוץ ביותר. שלוש שאריות חומצות אמינו עוקבות יוצרות קעורה קושרת אניונים.
 גוּמחָה
 נפוץ ביותר. שלושה או ארבעה שיירי חומצות אמינו עוקבים יוצרים תכונה קושרת קטונים.

 לקריאה נוספת 


קישורים חיצוניים

 PROSITE מסד נתונים של משפחות ותחומים חלבונים
 SCOP סיווג מבני של חלבונים
 טופולוגיה של אדריכלות כיתת CATH הומולוגיה
 FSSP FSSP
 PASS2 PASS2 - יישור חלבונים כמשפחות-על מבניות
 SMoS SMoS - מסד נתונים של מוטיבים מבניים של Superfamily
 S4 S4: שרת לכריית מוטיבים במבנה על-שניוני

 הערות שוליים 

קטגוריה:חלבונים