ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเกลียวอัลฟาและเบตาขึ้นอยู่กับประเภทของพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นในการพัฒนาโครงสร้างเหล่านี้ อัลฟ่าเฮไลซ์สร้างพันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุลในขณะที่เฮลิเคตเบต้าสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล
โปรตีนที่ซับซ้อนมีสี่ระดับโครงสร้างองค์กร – ประถมศึกษา มัธยมศึกษา อุดมศึกษา และสี่ โครงสร้างรองของโปรตีนสร้างสายเปปไทด์ในทิศทางที่ต่างกัน สายเปปไทด์ประกอบด้วยลำดับกรดอะมิโนที่จับด้วยพันธะเปปไทด์ ดังนั้นจึงมีโครงสร้างรองที่สำคัญสองประการในโปรตีนคือ alpha helix และ beta helix นอกจากนี้ยังมีโครงสร้างรองอื่น ๆ ที่เรียกว่าโครงสร้างเบตาเทิร์นและกิ๊บติดผมบทความนี้เน้นที่ความแตกต่างระหว่างเกลียวอัลฟ่าและเบต้า
Alpha Helix คืออะไร
โปรตีนมีโครงสร้างสี่ระดับ ในจำนวนนี้ เกลียวอัลฟาเป็นโครงสร้างรองของโปรตีนที่พบได้บ่อยที่สุด และโครงสร้างนี้ปรากฏเป็นแท่งที่พันรอบแกนกลาง นอกจากนี้ เกลียวอัลฟ่ายังเป็นเกลียวขวา อย่างไรก็ตามอาจมีลานเอียงซ้าย ที่นี่ พันธะเปปไทด์ก่อตัวจากปลายอะมิโนถึงปลายคาร์บอกซี กรดอะมิโนเชื่อมโยงกันผ่านพันธะเปปไทด์เหล่านี้ พันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุลเป็นสาเหตุหลักในการสร้างเกลียวอัลฟา
รูปที่ 01: Alpha Helix
การจัดเรียงตัวของ alpha helix ขึ้นอยู่กับลักษณะที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำของโปรตีนถ้าลำดับกรดอะมิโนประกอบด้วยหมู่ R (ตัวแปร) ที่ชอบน้ำจำนวนมาก กลุ่ม R จะปรับทิศทางไปที่เฟสที่เป็นน้ำ หากกลุ่มตัวแปรไม่ชอบน้ำ พวกมันก็จะยื่นออกไปสู่ระยะที่ไม่ชอบน้ำของสิ่งแวดล้อม ในสถานการณ์ใดสถานการณ์หนึ่ง กลุ่ม R ดูเหมือนจะขยายออกจากโครงสร้างที่เป็นเกลียว เนื่องจากลักษณะโครงสร้างเหล่านี้ alpha helix จึงมีความทนทานต่อการกลายพันธุ์มากขึ้น ดังนั้น การมีอยู่ของพันธะไฮโดรเจนทำให้โครงสร้างของเกลียวอัลฟ่ามีเสถียรภาพ มีเรซิดิวเฉลี่ย 3.6 เรซิดิวต่อเทิร์นในเกลียวอัลฟาเนื่องจากต้องใช้เรซิดิว 3.6 เรซิดิวสำหรับพันธะไฮโดรเจนในการพัฒนา โปรตีนโครงสร้างบางชนิด เช่น คอลลาเจนและเคราตินนั้นอุดมไปด้วยอัลฟาเฮลิซ
Beta Helix คืออะไร
เบตาเฮลิกซ์เป็นโครงสร้างรองที่พบมากเป็นอันดับสองของโปรตีน แม้ว่ามันจะไม่ธรรมดาเท่าเกลียวอัลฟ่า แต่การมีเฮลิเคตเบตาก็มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างโปรตีน การก่อตัวของเกลียวเบต้าเกิดขึ้นผ่านแผ่นเบต้าสองแผ่นที่จัดเรียงในแบบคู่ขนานหรือแบบต่อต้านขนานแผ่นเหล่านี้ก่อตัวเป็นโครงสร้างเป็นเกลียว พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลระหว่างเส้นใยสองแผ่นช่วยในการสร้างเกลียวเบตา
รูปที่ 02: Beta Helix
Beta helices สามารถเป็นได้ทั้งมือขวาหรือมือซ้าย ขึ้นอยู่กับรูปแบบการผูก เมื่อสร้างเกลียวเบต้า กลุ่มตัวแปรของแผ่นเบต้าทั้งสองจะจัดเรียงภายในแกนกลางของเกลียว ดังนั้นกลุ่มส่วนใหญ่ที่สร้างแผ่นเบต้าจึงมีฟังก์ชันไม่ชอบน้ำ
ตรงกันข้ามกับเกลียวอัลฟ่า สารตกค้าง 17 ชนิดก่อตัวเป็นเกลียวเดียวในเบตาเฮลิซ ไอออนของโลหะมีความสามารถในการกระตุ้นการก่อตัวของเกลียวเบต้า เช่นเดียวกับเกลียวอัลฟ่า พันธะไฮโดรเจนสนับสนุนการรักษาโครงสร้างของเกลียวเบต้า เอนไซม์ Carbonic anhydrase และ pectate lyase เป็นโปรตีนสองชนิดที่อุดมไปด้วย beta helices
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Alpha และ Beta Helix คืออะไร
- Alpha และ Beta Helix เป็นโครงสร้างรองของโปรตีนสองอย่าง
- กรดอะมิโนเป็นโมโนเมอร์ของโครงสร้างทุติยภูมิทั้งคู่
- นอกจากนี้ องค์ประกอบทางเคมีของเฮลิเคตอัลฟาและเบตาได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และกำมะถัน
- โครงสร้างทุติยภูมิทั้งสองยังพัฒนาเป็นองค์กรระดับที่สูงขึ้น
- ยิ่งไปกว่านั้น พันธะไฮโดรเจนทั้งคู่ยังเสถียร
- ในโครงสร้างทั้งสอง ความไม่ชอบน้ำถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของกลุ่ม R ของกรดอะมิโน
อัลฟาและเบตาเฮลิกซ์ต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเกลียวอัลฟาและเบตาคือประเภทของพันธะไฮโดรเจนที่แสดง เกลียวอัลฟ่าแสดงพันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุล ในขณะที่เกลียวเบตาแสดงพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลนอกจากนี้ เกลียวอัลฟ่ายังสร้างเกลียวถนัดขวา ในขณะที่เกลียวเบต้าสามารถสร้างทั้งเกลียวขวาและเกลียวซ้าย ดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง alpha และ beta helix
นอกจากนี้ ความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่าง alpha และ beta helix คือ alpha helix ก่อตัวขึ้นโดยการบิดของลำดับกรดอะมิโน ในขณะที่ beta helix จะสร้าง beta sheet ทั้งสองแบบขนานหรือต้านขนาน สร้างโครงสร้างเป็นเกลียว
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเกลียวอัลฟ่าและเบต้า
สรุป – Alpha vs Beta Helix
ทั้ง alpha helices และ beta helices มีความสำคัญในการระบุและอนุมานโครงสร้างโปรตีนที่ซับซ้อน ทั้งสองประเภทเป็นโครงสร้างรองของโปรตีนอย่างไรก็ตาม เกลียวอัลฟ่าเป็นการบิดเกลียวของลำดับกรดอะมิโน ในทางตรงกันข้าม การก่อตัวของเกลียวเบตาเกิดขึ้นจากพันธะไฮโดรเจนของแผ่นเบต้าแบบขนานหรือแบบต้านขนาน นอกจากนี้ พันธะไฮโดรเจนยังเป็นภายในโมเลกุลในรูปแบบเกลียวอัลฟาในขณะที่พันธะไฮโดรเจนอยู่ในรูปของเกลียวเบตาเฮลิกซ์ระหว่างโมเลกุล นอกจากนี้ โครงสร้างทั้งสองนี้มีกลุ่ม R ซึ่งกำหนดความไม่ชอบน้ำของโปรตีน ดังนั้น สิ่งนี้จะสรุปความแตกต่างระหว่างเกลียวอัลฟ่าและเบต้า
