Gli enzimi allosterici sono enzimi che modificano il loro insieme conformazionale al legame di un effettore (modulatore allosterico) che si traduce in un cambiamento apparente nell’affinità di legame in un sito di legame ligando diverso. Questa “azione a distanza” attraverso il legame di un ligando che influenza il legame di un altro in un sito nettamente diverso, è l’essenza del concetto allosterico. L’allostery svolge un ruolo cruciale in molti processi biologici fondamentali, incluso ma non limitato alla segnalazione cellulare e alla regolazione del metabolismo., Gli enzimi allosterici non devono essere oligomeri come precedentemente pensato ed infatti molti sistemi hanno dimostrato allostery all’interno di singolo enzymes.In biochimica, regolazione allosterica (o controllo allosterico) è la regolazione di una proteina legando una molecola effettrice in un sito diverso dal sito attivo dell’enzima.
Il sito a cui l’effettuatore si lega è definito il sito allosterico. I siti allosterici consentono agli effettori di legarsi alla proteina, causando spesso un cambiamento conformazionale che coinvolge la dinamica delle proteine., Gli effettori che migliorano l’attività della proteina sono indicati come attivatori allosterici, mentre quelli che diminuiscono l’attività della proteina sono chiamati inibitori allosterici.
Le normative allosteriche sono un esempio naturale di loop di controllo, come il feedback dei prodotti a valle o il feedforward dei substrati a monte. L’allostery a lungo raggio è particolarmente importante nella segnalazione cellulare. La regolazione allosterica è anche particolarmente importante nella capacità della cellula di regolare l’attività enzimatica.,
Il termine allostery deriva dal greco allos (ἄλλος), “altro”, e stereos (στερεςς), “solido (oggetto).”Questo è in riferimento al fatto che il sito normativo di una proteina allosterica è fisicamente distinto dal suo sito attivo.
Il catalizzatore proteico (enzima) può essere parte di un complesso multi-subunità e / o può associarsi transitoriamente o permanentemente a un Cofattore (ad esempio adenosina trifosfato). La catalisi delle reazioni biochimiche è vitale a causa dei tassi di reazione molto bassi delle reazioni non catalizzate., Un fattore chiave dell’evoluzione delle proteine è l’ottimizzazione di tali attività catalitiche attraverso la dinamica delle proteine.
Mentre gli enzimi senza domini/subunità accoppiati mostrano una cinetica normale di Michaelis-Menten, la maggior parte degli enzimi allosterici hanno più domini / subunità accoppiati e mostrano un legame cooperativo. In generale, tale cooperatività si traduce in enzimi allosterici che mostrano una dipendenza sigmoidale dalla concentrazione dei loro substrati in sistemi positivamente cooperativi. Ciò consente alla maggior parte degli enzimi allosterici di variare notevolmente la produzione catalitica in risposta a piccoli cambiamenti nella concentrazione effettrice., Le molecole effettrici, che possono essere il substrato stesso (effettori omotropi) o qualche altra piccola molecola (effettore eterotropico), possono far sì che l’enzima diventi più attivo o meno attivo ridistribuendo l’insieme tra gli stati di affinità maggiore e minore affinità. I siti di legame per gli effettori eterotropi, chiamati siti allosterici, sono solitamente separati dal sito attivo ma accoppiati termodinamicamente., Il database allosterico (ASD, http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD) fornisce una risorsa centrale per la visualizzazione, la ricerca e l’analisi della struttura, della funzione e delle relative annotazioni per le molecole allosteriche, inclusi gli enzimi allosterici e i loro modulatori. Ogni enzima è annotato con una descrizione dettagliata di allostery, processo biologico e malattie correlate, e ogni modulatore con affinità di legame, proprietà fisico-chimiche e area terapeutica.