7.14: Regulación alostérica

La regulación alostérica de las enzimas ocurre cuando la unión de una molécula efectora a un sitio diferente al sitio activo provoca un cambio en la actividad enzimática. Este sitio alternativo se llama sitio alostérico y una enzima puede contener más de uno de estos sitios. La regulación alostérica puede ser positiva o negativa, lo que resulta en un aumento o disminución de la actividad enzimática. La mayoría de las enzimas que muestran regulación alostérica son enzimas metabólicas involucradas en la degradación o síntesis de moléculas celulares específicas. Inhibición alostérica En la inhibición alostérica, la unión de una molécula efectora al sitio alostérico provoca un cambio conformacional que reduce la afinidad de la enzima por el sustrato. Con frecuencia, el inhibidor alostérico es un producto de la enzima o de la vía enzimática, lo que permite que los productos enzimáticos limiten su propia producción. Este tipo de inhibición de la retroalimentación evita la sobreproducción de productos. Como ejemplo clásico, la isoleucina es un inhibidor alostérico de una enzima importante en su propia síntesis. Activación alostérica Por el contrario, un activador alostérico provoca un cambio conformacional que aumenta la afinidad de la enzima por su sustrato. La activación alostérica aumenta drásticamente la velocidad de reacción, como lo representa la curva hiperbólica en un gráfico de velocidad de reacción versus concentración de sustrato. Por ejemplo, la unión del ligando extracelular al receptor transmembrana de EGF provoca un cambio conformacional que da como resultado un aumento de la actividad quinasa intracelular del receptor. Si una enzima está compuesta por múltiples subunidades, la unión de un activador alostérico a una sola subunidad puede causar un aumento en la afinidad y un cambio de forma para todas las subunidades afiliadas.

Lectura sugerida

- La regulación alostérica se refiere a la regulación

de una enzima en un sitio distinto

al sitio activo de tal enzima.

Cuando una molécula se une a tal sitio,

llamado un sitio alostérico,

la unión puede provocar un cambio de conformación,

o sea un cambio de la forma de la enzima.

Tal proceso puede aumentar la afinidad

de los sitios activos de la enzima por sus sustratos,

aumentando la actividad de la enzima.

Este proceso es conocido como activación alostérica.

En un gráfico de

ritmo de reacción y concentración de sustrato,

la activación alostérica puede ser representada

como una curva positiva en forma de S.

Hay una demora hasta que se active la enzima.

Luego, debido al aumento repentino de sitios activos,

una gran concentración de sustrato puede unirse

y acelerar rápidamente la reacción.

Pero, si el efector se une a la enzima,

provocando un cambio de conformación

que disminuye la afinidad de la unión de sustratos,

tal proceso se llama inhibición alostérica.

En este caso se disminuye la función de la enzima

y el ritmo de reacción química

del estado activado.