konformationsförändringar

Konformationsförändringar är förändringar i en molekyls tre-dimensionella struktur som inte innebär brytning av kovalenta bindningar. Sådana rörelser uppstår ofta genom rotationer kring enkelbindningar, omorganisation av sidokedjor eller omfördelning av hela domäner och kan ske utan större energiändring eller under variationer i temperatur och omgivning.

Inom biokemi är konformationsförändringar centrala för makromolekylers funktion. Rörelserna kan vara lokala, till exempel rotationer i en sidokedja, eller globala, som att domäner eller subenheter flyttar i förhållande till varandra. De styrs av energilandskap där olika konformationer representerar olika energitillstånd; Ramachandran-plotten används som verktyg för att beskriva tillåtna vinkelkombinationer i proteiner.

Drivkrafter bakom konformationsförändringar inkluderar temperatur, pH, närvaro av ligander eller kofaktorer, posttranslationella modifieringar och allostera effekter. Konformationsförändringar kan ligga till grund för funktion, exempelvis genom inducerad passform där enligand formar aktiva sidan, eller genom konformationsurval där en förhandsförekommande konformation av en proteinmolekyl väljs ut av bindningen.

Studier av konformationsförändringar görs med olika metoder. Kärnmagnetisk resonans (NMR), röntgenkristallografi och cryo-elektronmikroskopi ger strukturella insikter, medan distanser och dynamik kan studeras med FRET och olika spektrala tekniker som cirk-CD. Dessa metoder täcker tidsramar från nanosekunder till sekunder eller längre.

Betydelsen av konformationsförändringar sträcker sig över enzymatik, signalering och molekylära maskiner. För läkemedelsdesign är det viktigt att förstå hur ligander stabiliserar eller förstärker specifika konformationer hos målproteiner.