Les enzymes allostériques sont des enzymes qui modifient leur ensemble conformationnel lors de la liaison d’un effecteur (modulateur allostérique), ce qui entraîne une modification apparente de l’affinité de liaison à un site de liaison de ligand différent. Cette « action à distance » par la liaison d’un ligand affectant la liaison d’un autre à un site nettement différent, est l’essence du concept allostérique. L’allostérie joue un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques fondamentaux, y compris mais non limité à la signalisation cellulaire et la régulation du métabolisme., Les enzymes allostériques n’ont pas besoin d’être des oligomères comme on le pensait auparavant, et en fait de nombreux systèmes ont démontré l’allosterie dans un seul enzymes.In biochimie, la régulation allostérique (ou contrôle allostérique) est la régulation d’une protéine en liant une molécule effectrice à un site autre que le site actif de l’enzyme.
Le site auquel l’effecteur se lie est appelé le site allostérique. Les sites allostériques permettent aux effecteurs de se lier à la protéine, entraînant souvent un changement conformationnel impliquant la dynamique des protéines., Les effecteurs qui augmentent l’activité de la protéine sont appelés activateurs allostériques, tandis que ceux qui diminuent l’activité de la protéine sont appelés inhibiteurs allostériques.
Les réglementations allostériques sont un exemple naturel de boucles de contrôle, telles que la rétroaction des produits en aval ou la rétroaction des substrats en amont. L’allosterie à longue portée est particulièrement importante dans la signalisation cellulaire. La régulation allostérique est également particulièrement importante dans la capacité de la cellule à ajuster l’activité enzymatique.,
Le terme allostère vient du grec allos (objectλλος), « autre », et stereos (στερεὀς), « solide (objet). »C’est en référence au fait que le site d’une protéine allostérique est physiquement distincte de son site actif.
Le catalyseur protéique (enzyme) peut faire partie d’un complexe multi-sous-unité, et/ou peut s’associer de façon transitoire ou permanente à un cofacteur (par exemple l’adénosine triphosphate). La catalyse des réactions biochimiques est vitale en raison des très faibles taux de réaction des réactions non catalysées., Un facteur clé de l’évolution des protéines est l’optimisation de ces activités catalytiques via la dynamique des protéines.
Alors que les enzymes sans domaines/sous-unités couplés présentent une cinétique de Michaelis-Menten normale, la plupart des enzymes allostériques ont plusieurs domaines / sous-unités couplés et se lient en coopération. D’une manière générale, une telle coopérativité a pour conséquence que les enzymes allostériques présentent une dépendance sigmoïdale à la concentration de leurs substrats dans des systèmes coopératifs positifs. Cela permet à la plupart des enzymes allostériques de varier considérablement la production catalytique en réponse à de petits changements dans la concentration des effecteurs., Les molécules effectrices, qui peuvent être le substrat lui-même (effecteurs homotropes) ou une autre petite molécule (effecteur hétérotrope), peuvent amener l’enzyme à devenir plus active ou moins active en redistribuant l’ensemble entre les états d’affinité supérieure et d’affinité inférieure. Les sites de liaison pour les effecteurs hétérotropes, appelés sites allostériques, sont généralement séparés du site actif mais couplés thermodynamiquement., La base de données allostérique (ASD, http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD) fournit une ressource centrale pour l’affichage, la recherche et l’analyse de la structure, de la fonction et de l’annotation associée pour les molécules allostériques, y compris les enzymes allostériques et leurs modulateurs. Chaque enzyme est annotée avec une description détaillée de l’allostère, du processus biologique et des maladies connexes, et chaque modulateur avec une affinité de liaison, des propriétés physico-chimiques et un domaine thérapeutique.