Što je alosterički enzim?

Alosterički enzim je kemikalija uključena u regulaciju staničnih procesa. Ovi enzimi igraju ulogu u staničnom metabolizmu katalizirajući različite događaje, poput drugih enzima, a mogu se koristiti i za kontrolu brzine metabolizma. Stanica ih koristi za održavanje visoke radne učinkovitosti i za sprječavanje rasipanja energije i nepotrebne proizvodnje unutar ćelije. Istraživači koji ih proučavaju često rade s bakterijama kao što je Escherichia coli kako bi saznali više o tome kako ti enzimi funkcioniraju i što se događa kada se njihova struktura promijeni.

Funkcija enzima može se promijeniti vezanjem inhibitora ili aktivatora na aktivno mjesto na enzimu. Uz alosterične enzime, inhibitori ili aktivatori, također poznati kao efektori ili regulatorne molekule, zapravo se vežu na drugo mjesto na enzimu. To mijenja strukturu enzima, posljedično mijenjajući njegovu funkciju.

Kada se inhibitor veže na alosterični enzim, enzim se učinkovito isključuje i više ne može funkcionirati u tijelu. Aktivatori, s druge strane, uključuju enzim tako da može obavljati funkciju. Molekule regulatora mogu se odvojiti po potrebi. Koristeći ovaj sustav, stanice mogu regulirati aktivnost enzima kao odgovor na promjenjive situacije, aktivirajući enzime prema potrebi i deaktivirajući ih kada ne žele da rade.

Mjesto vezanja na koje se veže regulatorna molekula poznato je kao alosterično mjesto na enzimu. Alosterična regulacija enzima uključuje niz različitih molekula koje mogu stati na ovo mjesto, slično kao što ključevi stanu u bravu. Inhibicijom se enzim održava tako da će biti spreman kada je potrebno, ali neće funkcionirati prije nego što je potrebno, a aktivacijom se ubacuje u brzinu kako bi mogao obavljati željenu metaboličku funkciju. Tijelo uravnotežuje broj aktivnih i neaktivnih enzima kako bi modulirao širok raspon bioloških procesa.

Osim što ih tijelo koristi, alosterične enzime može iskoristiti i liječnik. Usmjeravanje na mjesto vezanja na jedno bi moglo omogućiti jedinstvenu isporuku lijeka za promjenu oblika, a time i funkcije enzima. Alosterična modulacija mogla bi se koristiti za liječenje brojnih medicinskih stanja precizno ciljanom terapijom koja može uzrokovati manje nuspojava i drugih problema jer se usredotočuje na određeni enzim unutar tijela, umjesto da cilja na široku regiju.