Avainero allosterismin koordinoidun ja peräkkäisen mallin välillä on se, että koordinoidussa tilassa entsyymialayksiköt kytkeytyvät siten, että konformaatiomuutos yhdessä alayksikössä siirtyy välttämättä kaikille muille alayksiköille, kun taas peräkkäisessä mallissa alayksiköt eivät ole yhteydessä toisiinsa siten, että konformaatiomuutos yhdessä alayksikössä saa aikaan samanlaisen muutoksen muissa.
Allosterismin yhtenäistä mallia ja peräkkäistä mallia voidaan kuvata kahdeksi pääasialliseksi allosteeristen entsyymien käyttäytymismalliksi. Nämä mallit esiteltiin vuonna 1965 ja 1966. Tällä hetkellä käytämme molempia malleja kokeellisten tulosten tulkinnalle. Koordinoidun mallin etuna on, että se on suhteellisen yksinkertainen ja kuvaa erittäin hyvin joidenkin entsyymijärjestelmien käyttäytymistä. Sekvenssimalli puolestaan osoittaa jonkin verran yksinkertaisuutta, mutta vain joidenkin realististen kuvien os alta proteiinien rakenteista ja käyttäytymisestä. Tämä tila käsittelee myös joidenkin entsyymijärjestelmien käyttäytymistä erittäin hyvin.
Mikä on allosterismin yhtenäinen malli?
Allosterismin yhtenäinen malli olettaa, että entsyymialayksiköt liittyvät toisiinsa tavalla, jolla konformaatiomuutos yhdessä alayksikössä välittyy välttämättä kaikille muille alayksiköille. Tämä tunnetaan myös symmetriamallina tai MWC-mallina. Tämän mallin mukaan kaikkien alayksiköiden on oltava samassa konformaatiossa.
Kuva 01: Allosteerinen säätely (A – aktiivinen kohta B – allosteerinen kohta C – substraatti D – inhibiittori E – entsyymi)
Tämän mallin esittelivät Jacques Monod, Jeffries Wyman ja Jean-Pierre vuonna 1965. Tämän mallin mukaan proteiinilla on kaksi konformaatiota: aktiivinen konformaatio R ja inaktiivinen konformaatio T. R-konformaatio sitoo substraatin tiukasti, kun taas, T-muodossa substraatti on vähemmän tiukasti kiinni.
Yksi yhtenäisen mallin erottuva piirre on, että kaikkien alayksiköiden konformaatio muuttuu samanaikaisesti. Esimerkiksi hypoteettisessa proteiinissa, jossa on kaksi alayksikköä, molemmat alayksiköt voivat muuttaa konformaation inaktiivisesta T-konformaatiosta aktiiviseksi R-konformaatioksi.
Mikä on allosterismin peräkkäinen malli?
Allosterismin peräkkäistä mallia voidaan kuvata allosteerisen käyttäytymisen suorana peräkkäisenä mallina. Tällä mallilla on erottuva piirre substraatin sitominen, joka indusoi konformaatiomuutoksen T-muodosta R-muotoon. Tämä johti tämän mallin yhteistoiminnallisen sitovan ilmaisun muodostumiseen.
Kuva 02: Sarjamalli
Lisäksi tässä mallissa kaikki aktivaattorit ja estäjät on sidottu indusoituun sovitusmekanismiin. Tässä jonkin alayksikön estäjän tai aktivaattorin konformaatiomuutos vaikuttaa muiden alayksiköiden konformaatioihin.
Sekvenssimallin tärkeimpiä ominaisuuksia ovat: sen alayksiköiden ei tarvitse olla samassa konformaatiossa, sen konformaatiomuutoksia ei siirretä kaikille alayksiköille ja substraattimolekyylit sitoutuvat indusoidun sovitusprotokollan kautta.
Mitä eroa on allosterismin koordinoidulla ja peräkkäisellä mallilla?
Avainero allosterismin koordinoidun ja peräkkäisen mallin välillä on, että koordinoidussa tilassa yhden alayksikön konformaatiomuutos välittyy välttämättä kaikkiin muihin alayksiköihin, kun taas sekvenssimallissa yhden alayksikön konformaatiomuutos ei aiheuttaa samanlaisen muutoksen muissa.
Yhteenveto – Allosterismin yhtenäinen vs. peräkkäinen malli
Alosterismin yhtenäinen malli on malli, joka olettaa, että entsyymialayksiköt ovat yhteydessä toisiinsa siten, että konformaatiomuutos yhdessä alayksikössä välittyy välttämättä kaikille muille alayksiköille. Allosterismin sekvenssimalli on suora peräkkäinen allosteerisen käyttäytymisen malli. Tässä mallissa konformaatiomuutos yhdessä alayksikössä ei aiheuta samanlaista muutosta muissa. Joten tämä on avainero allosterismin koordinoidun ja peräkkäisen mallin välillä.
