Alostería

Alostería es la regulación de la función de una proteína por la unión de ligandos en sitios alostéricos, distintos del sitio activo, lo que con frecuencia provoca cambios conformacionales que alteran la actividad o la afinidad de sustrato. Este fenómeno es común en enzimas, proteínas reguladoras y estructuras multimericas, y permite una respuesta sensible ante cambios en el entorno celular.

El término alostería proviene del griego allos, “otro”, y stereos, “sólido” o “conformación”, aludiendo al cambio de forma que acompaña la unión de ligandos en sitios no activos.

Los ligandos que actúan en sitios alostéricos se conocen como efectores y pueden ser homotrópicos (el ligando es el sustrato o un análogo del mismo) o heterotrópicos (el ligando es diferente del sustrato). La alostería puede ser positiva, al aumentar la actividad o la afinidad, o negativa, al disminuirlas. En muchos sistemas, la unión de un effector genera cooperatividad entre subunidades, modulando de forma global la función de la proteína.

Existen modelos para describir la alostería. El modelo concertado o de Monod-Wyman-Changeux (MWC) propone un equilibrio entre estados conformacionales alternos (T y R) en todas las subunidades, con los efectores desplazando ese equilibrio. El modelo secuencial o KNF (Koshland, Nemethy y Filmer) describe cambios conformacionales paso a paso al enlazar ligandos, con cooperatividad que se acumula progresivamente.

Entre los ejemplos más conocidos está la hemoglobina, regulada por variaciones de pH, CO2 y 2,3-bisfosfoglicerato. Otro ejemplo es la enzima aspartato transcarbamoylasa, regulada por ATP y CTP. La alostería es fundamental en la regulación metabólica y en la farmacología, donde se exploran moduladores alostéricos como posibles fármacos. El concepto fue popularizado en la biología moderna por Monod, Wyman y Changeux en la década de 1960–1965.