變構(gòu)酶
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變構(gòu)酶 allosteric enzyme 具有變構(gòu)效應(yīng)的酶。有些酶除了活性中心外，還有一個或幾個部位，當(dāng)特異性分子非共價地結(jié)合到這些部位時，可改變酶的構(gòu)象，進而改變酶的活性，酶的這種調(diào)節(jié)作用稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation)，受變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱變構(gòu)酶(allosteric enzyme)，這些特異性分子稱為效應(yīng)劑(effector)。變構(gòu)酶分子組成，一般是多亞基的，分子中凡與底物分子相結(jié)合的部位稱為催化部位(catalytic site)，凡與效應(yīng)劑相結(jié)合的部位稱為調(diào)節(jié)部位(regulatory site)，這二部位可以在不同的亞基上，或者位于同一亞基?！ ?/p>
變構(gòu)效應(yīng)
變構(gòu)效應(yīng)迄今有三個定義。（1）天冬氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶是嘧啶核苷酸合成途徑初始階段的酶，但受到合成途徑最終產(chǎn)物胞苷三磷酸（CTP）的反饋抑制，這時CTP與底物是主體結(jié)構(gòu)上不同的化合物（意為變構(gòu)），因為抑制效應(yīng)是由此所引起的（因情況不同亦有激活的），所以稱為變構(gòu)效應(yīng)。（2）乳糖一旦與乳糖操縱子的阻遏物結(jié)合，就會失去對操作基因的作用。認(rèn)為這是由于乳糖結(jié)合后引起阻遏物的立體結(jié)構(gòu)變化的緣故，所以稱乳糖的作用為變構(gòu)效應(yīng)。（3）如將上述天冬氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶的反應(yīng)速度（或底物對酶的結(jié)合量）對底物濃度繪成圖，即可得如圖所示的S形曲線b。稱這種現(xiàn)象為底物調(diào)節(jié)型（homotropic）的變構(gòu)效應(yīng)。若與底物一起，加入負(fù)的效應(yīng)物（例如CTP），那么就會變成圖中c那樣的曲線；如果加入正的效應(yīng)物（如AT-P），曲線就會轉(zhuǎn)變成圖中a那樣，這樣把因為加入效應(yīng)物而使吸附曲線或反應(yīng)曲線發(fā)生圖示那樣的變化現(xiàn)象，為代謝物調(diào)節(jié)型（heterotropic allosteric ef-fect）的變構(gòu)效應(yīng)。現(xiàn)在對變構(gòu)效應(yīng)，多意味著上述（3）的定義，代謝物調(diào)節(jié)型的變構(gòu)效應(yīng)對于說明代謝調(diào)節(jié)非常方便。變構(gòu)效應(yīng)得以表現(xiàn)是基于其酶的特殊性質(zhì)，稱這種性質(zhì)為變構(gòu)性（allostery）。
在反饋抑制中是終產(chǎn)物抑制第一個酶的活性，終產(chǎn)物的分子機構(gòu)顯然不同于酶的底物。所以，反饋抑制的作用機制不同于競爭性抑制作用。在競爭性抑制作用中，抑制物和酶的活性中心相結(jié)合。而在反饋抑制中，抑制物和酶的另一部位結(jié)合，導(dǎo)致酶的空間構(gòu)象發(fā)生變化，降低乃至喪失催化活性。具有二個不同結(jié)合部位而又相互作用的蛋白質(zhì)叫變構(gòu)蛋白；引起結(jié)構(gòu)變化的小分子叫變構(gòu)效應(yīng)物，具有反饋抑制效應(yīng)的酶叫變構(gòu)酶
變構(gòu)酶:酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價結(jié)合后導(dǎo)致酶分子發(fā)生構(gòu)象改變，進而改變酶的活性狀態(tài)，稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)，具有這種調(diào)節(jié)作用的酶稱別構(gòu)酶 些酶分子除了具有活性中心（結(jié)合部位和催化部位）外，還存在一個特殊的調(diào)控部位，即變構(gòu)中心。
變構(gòu)中心雖然不是酶活性中心的組成部分，但它可以與某些化合物（稱為變構(gòu)劑）發(fā)生非共價結(jié)合，引起酶分子構(gòu)象的改變，對酶起到激活或抑制的作用。這類酶通常稱為變構(gòu)酶
但現(xiàn)在在變構(gòu)效應(yīng)的定義中，一般僅意味著對應(yīng)于（1）和（3）者，其對應(yīng)于（2）者常不稱變構(gòu)酶。最近又多指對應(yīng)于（3）的定義?！ ?/p>
機理
(1)一般變構(gòu)酶分子上有二個以上的底物結(jié)合位點。當(dāng)?shù)孜锱c一個亞基上的活性中心結(jié)合后，通過構(gòu)象的改變，可增強其他亞基的活性中心與底物的結(jié)合，出現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)(positivecooperative effect)。使其底物濃度曲線呈S形。即底物濃度低時，酶活性的增加較慢，底物濃度高到一定程度后，酶活性顯著加強，最終達(dá)到最大值Vmax(圖2-20)?！《鄶?shù)情況下，底物對其變構(gòu)酶的作用都表現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)，但有時，一個底物與一個亞基的活性中心結(jié)合后，可降低其他亞基的活性中心與底物的結(jié)合，表現(xiàn)負(fù)協(xié)同效應(yīng)(negative cooperative effect)。如3-磷酸甘油醛脫氫酶對NAD+的結(jié)合為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。
(2)變構(gòu)酶除活性中心外，存在著能與效應(yīng)劑作用的亞基或部位，稱調(diào)節(jié)亞基(或部位)，效應(yīng)劑與調(diào)節(jié)亞基以非共價鍵特異結(jié)合，可以改變調(diào)節(jié)亞基的構(gòu)象，進而改變催化亞基的構(gòu)象，從而改變酶活性。凡使酶活性增強的效應(yīng)劑稱變構(gòu)激活劑(allosteric activitor)，它能使上述S型曲線左移，飽和量的變構(gòu)激活劑可將S形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦坞p曲線(圖2?0)。凡使酶活性減弱的效應(yīng)劑稱變構(gòu)抑制劑(allosteric inhibitor)，能使S形曲線右移。例如，ATP是磷酸果糖激酶的變構(gòu)抑制劑，而ADP、AMP為其變構(gòu)激活劑。
(3)由于變構(gòu)酶動力學(xué)不符合米－曼氏酶的動力學(xué)，所以當(dāng)反應(yīng)速度達(dá)到最大速度一半時的底物的濃度，不能用Km表示，而代之以K0.55表示(圖2-20)。為了解釋變構(gòu)酶協(xié)同效應(yīng)的機制并推導(dǎo)出動力學(xué)曲線方程式，不少人曾提出各種模型，各有優(yōu)缺點，
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