konformationsændring

Konformationsändring är en förändring av molekylens tredimensionella struktur där molekylens kovalenta bindningar förblir intakta. Denna typ av förändring uppstår främst genom rotation kring enskilda (sigma) bindningar och ger olika konformer. Energibarriärer mellan konformationer uppstår på grund av steriska hinder, elektrostatiska interaktioner och geometrin hos ring- och kedjesystem. Konformationsändring skiljer sig från isomeri, som kräver brytning och omordning av kemiska bindningar eller atomer, exempelvis tautomeri eller olika strukturella isomerer.

I organiska molekyler är konformationer av stor betydelse för fysikaliska och kemiska egenskaper. Cyklohexan har stabila chair-konformer jämfört med den mindre stabila boat-konfigurationen. Rotation kring C-C-sigma-bindningar genererar många konformer hos alkaner och andra kedjesystem. Inom biologi spelar konformationsändringar en central roll: proteiner kan genomgå förändringar i sin sekundära och tertiära struktur när ligander binder, ofta via allosteri eller mekanismerna inducerad passform eller konformationsval. Inom DNA och RNA kan proteinbindningar och andra interaktioner inducera böjningar eller omarrangemang av deras strukturer.

Studier av konformationsändringar är viktiga för att förstå funktion och reglering av molekyler. Faktorer som temperatur, lösningsmedel och pH påverkar jämvikten mellan konformationer och hastigheten med vilken konformer interconverteras över tid. Till exempel kan biologiska processer utnyttja snabba konformationstransitioner för att reglera aktivitet i enzymer och receptorer.

Metoder som används för att studera konformationsändringar inkluderar kärnmagnetresonansspektroskopi (NMR), röntgenkristallografi, kryo-elektronmikroskopi och molekylärdynamiksimuleringar som beskriver tidsmässiga konformationsförändringar.