Η βασική διαφορά μεταξύ θετικού και αρνητικού αλλοστερισμού είναι ότι ο θετικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες δείχνει υψηλή συγγένεια για τους συνδέτες, ενώ ο αρνητικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες παρουσιάζει χαμηλή συγγένεια για τους συνδέτες.
Αλλοστερισμός ή αλλοστερική συμπεριφορά είναι το φαινόμενο κατά το οποίο η δραστηριότητα μιας πρωτεΐνης μπορεί να μεταβληθεί ανάλογα με τη δέσμευση ορισμένων μορίων σε μια θέση διαφορετική από την ενεργό θέση της πρωτεΐνης (ειδικά στα ένζυμα). Ένας θετικός αλλοστερισμός υποδεικνύει ότι η δέσμευση ενός μορίου τελεστή σε ένα ένζυμο αναγκάζει το ένζυμο να αλλάξει τη διαμόρφωσή του σε ενεργή μορφή. Αντίθετα, ένας αρνητικός αλλοστεϊρισμός υποδεικνύει ότι μια δέσμευση μορίου τελεστή προκαλεί το ένζυμο να αλλάξει τη διαμόρφωσή του από ενεργή μορφή σε ανενεργή μορφή.
Τι είναι ο θετικός αλλοστερισμός;
Θετικός αλλοστερισμός είναι η αλλαγή στη διαμόρφωση μιας πρωτεΐνης (κυρίως ενός ενζύμου) από μια ανενεργή μορφή σε μια ενεργή μορφή κατά τη δέσμευση ενός μορίου τελεστή. Το τελεστικό μόριο συνδέεται με μια θέση διαφορετική από την ενεργό θέση του ενζύμου. ονομάζεται αλλοστερική θέση. Αυτή η διαδικασία είναι επίσης γνωστή ως αλλοστερική ενεργοποίηση.
Ένα κοινό παράδειγμα για τέτοια δέσμευση μορίου τελεστή είναι η σύνδεση του μορίου οξυγόνου με το μόριο της αιμοσφαιρίνης, η οποία ενεργοποιεί το μόριο της αιμοσφαιρίνης για να μεταφέρει αποτελεσματικά οξυγόνο στα κύτταρα. Εκεί, το μόριο οξυγόνου συνδέεται με τον δισθενή σίδηρο ενός μορίου αίμης στο μόριο της αιμοσφαιρίνης. Η ενεργή μορφή είναι γνωστή ως οξυ-αιμοσφαιρίνη, ενώ η ανενεργή μορφή είναι γνωστή ως δεοξυ-αιμοσφαιρίνη.
Τι είναι ο αρνητικός αλλοστερισμός;
Αρνητικός αλλοστερισμός είναι η αλλαγή στη διαμόρφωση ενός ενζύμου από μια ενεργή μορφή σε μια ανενεργή μορφή κατά τη δέσμευση ενός μορίου τελεστή. Το τελεστικό μόριο συνδέεται με μια θέση διαφορετική από την ενεργό θέση του ενζύμου. ονομάζεται αλλοστερική θέση. Αυτή η διαδικασία είναι επίσης γνωστή ως αλλοστερική αναστολή.
Εικόνα 01: Θετικός και αρνητικός αλλοστερισμός
Κατά τη διάρκεια του αρνητικού αλλοστερισμού, η δέσμευση ενός συνδέτη μειώνει τη συγγένεια του ενζύμου για το υπόστρωμα στις άλλες ενεργές θέσεις που είναι διαθέσιμες για δέσμευση υποστρώματος. Ένα παράδειγμα είναι η δέσμευση του 2, 3-BPG σε μια αλλοστερική θέση στην αιμοσφαιρίνη, η οποία προκαλεί μείωση της συγγένειας για το οξυγόνο όλων των υπομονάδων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του θετικού και του αρνητικού αλλοστερισμού;
Σε έναν θετικό αλλοστερισμό, η δέσμευση ενός μορίου τελεστή σε ένα ένζυμο αναγκάζει το ένζυμο να αλλάξει τη διάταξή του σε ενεργή μορφή, ενώ στον αρνητικό αλλοστειρισμό, η δέσμευση ενός μορίου τελεστή αναγκάζει το ένζυμο να αλλάξει τη διαμόρφωση του από ενεργό μορφή στην ανενεργή μορφή. Η βασική διαφορά μεταξύ θετικού και αρνητικού αλλοστερισμού είναι ότι ο θετικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες δείχνει υψηλή συγγένεια για τους συνδέτες, ενώ ο αρνητικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες παρουσιάζει χαμηλή συγγένεια για τους συνδέτες. Επιπλέον, ο θετικός αλλοστερισμός περιλαμβάνει ενεργοποίηση, ενώ ο αρνητικός αλλοστειρισμός περιλαμβάνει αναστολή. Η δέσμευση του οξυγόνου με την αιμοσφαιρίνη είναι ένα παράδειγμα θετικού αλλοστερισμού ενώ η δέσμευση του 2, 3-BPG με την αιμοσφαιρίνη είναι ένα παράδειγμα αρνητικού αλλοστερισμού.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τη διαφορά μεταξύ θετικού και αρνητικού αλλοστερισμού σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Θετικός vs Αρνητικός αλλοστερισμός
Στον αλλοστερισμό ή την αλλοστερική συμπεριφορά, η δραστηριότητα μιας πρωτεΐνης μπορεί να μεταβληθεί ανάλογα με τη δέσμευση ορισμένων μορίων σε μια θέση διαφορετική από την ενεργό θέση της πρωτεΐνης (ειδικά στα ένζυμα). Η βασική διαφορά μεταξύ θετικού και αρνητικού αλλοστερισμού είναι ότι ο θετικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες δείχνει υψηλή συγγένεια για τους συνδέτες, ενώ ο αρνητικός αλλοστερισμός στις πρωτεΐνες παρουσιάζει χαμηλή συγγένεια για τους συνδέτες.
