Allosterico

Allosterico è un termine usato in biochimica e biologia molecolare per descrivere la regolazione dell’attività di una proteina, tipicamente un enzima o un recettore, tramite legame di ligandi a siti regolatori situati in nessun caso sul sito attivo. L’allosterismo nasce dall’idea che la legatura di una molecola in un sito allostero provoca una modifica conformazionale che altera l’affinità o l’attività dello stesso polipeptide o di altre subunità.

Siti allosterici e effettori. La proteina allostera possiede uno o più siti allosterici, distanti dal sito catalitico. L’effettore può essere positivo (attivatore allostereo) o negativo (inibitore allostereo), modulando l’attività enzimatica o la risposta del recettore. Oftentimes, l’allosteria è associata a proteine oligomeriche con interazioni tra subunità.

Principi e modelli. Due modelli classici descrivono il fenomeno: il modello MWC (Monod-Wyman-Changeux) propone uno scambio concertato tra stati di riposo (T) e attivo (R) di tutte le subunità; il modello KNF (Koshland-Némethy-Filmer) suggerisce cambiamenti conformazionali sequenziali e indotti dal ligando. In entrambi i casi l’effetto allostatico altera cinetica, affinità e cooperatività.

Esempi e importanza. Emoglobina mostra cooperatività allostera per l’ossigeno; ATCase e leucina deidrogenasi sono esempi classici di controllo allosterico in pathway metabolici. L’allosteria è essenziale per la regolazione metabolica, la sensazione dei segnali cellulari e, in farmacologia, per lo sviluppo di modulatori allosteri: farmaci che agiscono su siti allosterici possono offrire specificità e controllo migliorato rispetto agli inibitori competitivi.