allosteryczny

Allosteryczny odnosi się do mechanizmu regulacyjnego w biochemii, w którym wiązanie ligandu w miejscu allosterycznym, oddalonym od miejsca aktywnego, wywołuje przemodelowanie konformacyjne cząsteczki i modyfikuje jej aktywność. Termin dotyczy przede wszystkim białek regulujących enzymy, receptory i innych białek oligomerycznych.

Cechą charakterystyczną regulacji allosterycznej jest przekazywanie sygnału z miejsca wiązania do aktywnego poprzez zmiany konformacyjne lub dynamiczne przełączanie między stanami aktywnymi i nieaktywnymi. Cząsteczki allosteryczne często tworzą kompleksy z wieloma podjednostkami i posiadają miejsca allosteryczne, które mogą wiązać efektory. Efektory mogą być homotropowe (wzmacniające działanie tego samego ligandu) lub heterotropowe (modulujące aktywność w zależności od innego ligandu).

Modele teoretyczne wyjaśniają mechanizm allosteryczny. Najważniejsze to model Monoda–Wyman–Changeuxa (MWC) oraz model KNF (Koshland–Némethy–Filmera), które opisują koordynowane lub stopniowe przełączanie stanów w białkach oligomerycznych. Współczesne podejścia podkreślają również rolę dynamicznego pejzażu energetycznego i fluctuacji konformacyjnych, które tworzą złożone ensembles białek allosterycznych.

Znaczenie biologiczne obejmuje regulację aktywności enzymów i szlaków metabolicznych, kooperację substratów oraz regulację receptorów. Klasycznymi przykładami są enzym asparty transkarbamoilazy (ATCase) i fosfofruktokinaza-1, a także hemoglobina, która wykazuje kooperatywność w transporcie tlenu. Allosteryczny mechanizm stanowi także istotny cel projektowania leków, umożliwiając tworzenie modulatorów allosterycznych o większej specyficzności i potencjalnie mniejszych skutkach ubocznych niż inhibitory konkurencyjne.