变构理论 allosteric theory

互联网2013-11-14

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　　 为了说明变构效应中（ 3）的定义现象而提出的理论。现在以莫诺德 -怀曼 -钱格斯（ Monod-Wy-man-Changeux）的理论和科什兰 -内梅蒂 -菲尔默（ Koshland-Nemethy-Filmer）的理论最有名。 M-W-C理论认为：变构蛋白有 n个原基（亚基）是缔合着的齐聚物，其中各原基呈 R状态（ relaxed st-ate）的为 Rn， 呈 T状态（ taut state）的为 Tn。底物不存在时 Tn比 Rn稳定，平衡常数 L=〔 Tn〕 / 〔 Rn〕大于 1。但是如果底物仅和 R结合，对这种蛋白质溶液加入底物，随其浓度逐渐上升，脱离 Rn状态的分子的比率逐渐增加。现在废物 -酶复合物的解离常数是 Ks，底物浓度为〔 S〕，若令〔 S〕 /Ks=a，在<img src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384409003.jpg" /> <img src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384409004.jpg" /> <img src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384409001.jpg" /> 越大， S型的特点就越显著。因此可以认为负效是使 L变大，正效是使 L变小。与此相对应的 K-N-F理论指出，在底物不存在的场合，原基均处于 Tn状态，与底物结合时，带有底物的原基仅处于 R状态。因此若结合 m个底物，就成为 Tn-mRm的状态。从 Tn-mRm〔 s〕 m若产生 1个底物分子解离时的平衡常数为 Km，与每一分子的齐聚物酶结合的底物<img src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384409002.jpg" />

现在，若 K1 =K2 =… =Km=Kn，则此式也成为米夏埃利斯 -门滕公式。而且在 K1 … Kn 互不相等的场合， n-〔 S〕的图也是 S型的。对 K-N-F理论来说，在 Tn-mRm态中，与 T相邻的 R的解离常数和与 R相邻的 R的解离常数并不相等，这就是上面所说的 K1 … Kn 不相等的具体含义。不论上述哪种理论，与底物结合，而引起由 T→ R的变化的看法是共同的，这就是所谓的异构转变（ allosteric transi-tion），但在 M-W-C理论中认为 Tn → Rn 是协同发生的，而与此相对，在 K-N-F理论中却是 Tn → Tn-1 R1 → Tn-2 R2 …这样逐次发生的，在这一点上两种理论是不同的。