В белках, спираль-поворот-спираль (HTH ) является основным структурный мотив, способный связывать ДНК. Каждый мономер включает две α-спирали, соединенные короткой цепью из аминокислот, которые связываются с большой бороздкой ДНК. Мотив HTH встречается во многих белках, которые регулируют экспрессию гена . Его не следует путать с мотивом спираль-петля-спираль.
Открытие мотива спираль-поворот-спираль было основано на сходстве между несколькими генами, кодирующими транскрипцию регуляторных белков из бактериофаг лямбда и Escherichia coli : Cro, CAP и λ-репрессор, у которых было обнаружено общее 20-25 аминокислотная последовательность, которая облегчает распознавание ДНК.
Мотив спираль-поворот-спираль представляет собой ДНК-связывающий мотив. Распознавание и связывание с ДНК белками спираль-поворот-спираль осуществляется двумя α-спиралями, одна из которых занимает N-концевой конец мотива, а другая - С-конец. В большинстве случаев, например, в репрессоре Cro, вторая спираль вносит наибольший вклад в распознавание ДНК, и поэтому ее часто называют «спиралью распознавания». Он связывается с большой бороздкой ДНК посредством серии водородных связей и различных ван-дер-ваальсовых взаимодействий с открытыми основаниями. Другая α-спираль стабилизирует взаимодействие между белком и ДНК, но не играет особенно сильной роли в ее распознавании. Спираль распознавания и предшествующая ей спираль всегда имеют одинаковую относительную ориентацию.
Было предпринято несколько попыток классификации мотивов спираль-поворот-спираль на основе их строение и пространственное расположение спиралей. Некоторые из основных типов описаны ниже.
Мотив двухспиральная спираль-поворот-спираль представляет собой простейший мотив спираль-поворот-спираль. Фрагмент Engrailed гомеодомена, охватывающий только две спирали, и поворот оказался сверхбыстрым независимо сворачивающимся белковым доменом.
Пример этого мотива можно найти в активатор транскрипции Myb.
Тетра-спиральный мотив спираль-поворот-спираль имеет дополнительную С-концевую спираль по сравнению с трехспиральными мотивами. К ним относятся ДНК-связывающий домен HTH LuxR-типа, обнаруженный в бактериальных факторах транскрипции, и мотив спираль-поворот-спираль, обнаруженный в репрессорах TetR. Также встречаются мультиспиральные версии с дополнительными спиралями.
Мотив крылатая спираль-поворот-спираль (wHTH) образован 3-спиральным пучком и 3- или 4-х прядный бета-лист (крыло). Топология спиралей и нитей в мотивах wHTH может различаться. В транскрипционном факторе ETS wHTH складывается в мотив спираль-поворот-спираль на четырехцепочечном антипараллельном бета-листе каркасе, расположенном в порядке α1-β1-β2-α2 -α3-β3-β4, где третья спираль представляет собой распознавание ДНК спираль.
Другие производные мотива спираль-поворот-спираль включают ДНК-связывание обнаружен домен, регулятор множественной устойчивости к антибиотикам, который образует крылатую спираль-поворот-спираль с дополнительной С-концевой альфа-спиралью.