Allosterismo

allosterismo

Uno dei meccanismi di regolazione dell’attività delle proteine (➔), che si attua attraverso una loro modificazione strutturale reversibile. Una proteina allosterica, per interazione reversibile (effetto allosterico) con una piccola molecola, o con un’altra macromolecola (effettore) che si lega a un sito solitamente diverso dal sito attivo della proteina (sito allosterico), subisce un cambiamento conformazionale (transizione allosterica) che determina profonde variazioni della sua attività.

Tipi di allosterismo

Gli effettori che aumentano l’attività della proteina vengono chiamati attivatori allosterici mentre quelli che la diminuiscono sono detti inibitori allosterici. Il legame dell’effettore presso tali siti è in grado di modificare leggermente la struttura terziaria della proteina e quindi di variare la sua affinità per il substrato, consentendo di incrementare o di ridurre l’attività a seconda delle esigenze della cellula. Con questo meccanismo si possono spiegare non solo le inibizioni da prodotto finale (inibizioni feedback) delle sequenze delle reazioni di biosintesi nei batteri o negli altri organismi, ma anche, in generale, i rapidi, precisi ed efficienti controlli delle attività enzimatiche nei punti cruciali e chiave del metabolismo. Le macromolecole sottoposte a regolazione allosterica presentano spesso una struttura quaternaria e un sito allosterico su ogni subunità.

Un esempio di regolazione allosterica

È quello dell’emoglobina, una proteina tetramerica che viene attivata allostericamente dall’ossigeno, che la fa passare dalla conformazione ossigenata a quella deossigenata. Rispetto all’emoglobina, l’ossigeno funziona sia da substrato che da effettore. L’attivazione allosterica dell’emoglobina permette di aumentare l’affinità tra le molecole di substrato e i siti di legame. In partic., il legame dell’ossigeno sul sito attivo di una subunità induce un cambiamento conformazionale nella stessa subunità, che, a sua volta, forza un cambiamento conformazionale nelle altre subunità, accrescendo così l’affinità dei restanti siti di legame dell’ossigeno.