Kas yra allosterinis fermentas?

Allosterinis fermentas yra cheminė medžiaga, dalyvaujanti ląstelių procesų reguliavime. Šie fermentai, kaip ir kiti fermentai, dalyvauja ląstelių metabolizme, katalizuodami įvairius įvykius, be to, jie gali būti naudojami metabolizmo greičiui kontroliuoti. Jas naudoja ląstelė, kad išlaikytų aukštą veikimo efektyvumą ir išvengtų energijos švaistymo bei nereikalingos gamybos ląstelės viduje. Juos tyrinėjantys mokslininkai dažnai dirba su tokiomis bakterijomis kaip Escherichia coli, kad sužinotų daugiau apie tai, kaip šie fermentai veikia ir kas nutinka pasikeitus jų struktūrai.

Fermentų funkcija gali būti pakeista, kai inhibitoriai arba aktyvatoriai prisijungia prie aktyvios fermento vietos. Su allosteriniais fermentais inhibitoriai arba aktyvatoriai, taip pat žinomi kaip efektoriai arba reguliatoriaus molekulės, iš tikrųjų jungiasi prie kitos fermento vietos. Dėl to pasikeičia fermento struktūra, todėl pasikeičia jo funkcija.

Kai inhibitorius prisijungia prie alosterinio fermento, fermentas veiksmingai išjungiamas ir nebegali veikti organizme. Kita vertus, aktyvatoriai įjungia fermentą, kad jis galėtų atlikti funkciją. Reguliatoriaus molekulės gali atsiskirti, jei reikia. Naudodamos šią sistemą ląstelės gali reguliuoti fermentų aktyvumą, reaguodamos į besikeičiančias situacijas, prireikus suaktyvindamos fermentus ir išjungdamos, kai nenori, kad jie veiktų.

Surišimo vieta, prie kurios prisitvirtina reguliatoriaus molekulė, yra žinoma kaip alosterinė fermento vieta. Allosterinis fermentų reguliavimas apima daugybę skirtingų molekulių, kurios gali tilpti šioje vietoje, panašiai kaip raktai telpa į spyną. Esant slopinimui, fermentas palaikomas taip, kad prireikus būtų paruoštas, bet neveiks anksčiau, nei to prireiks, o suaktyvinus jis įjungiamas, kad galėtų atlikti norimą metabolinę funkciją. Kūnas subalansuoja aktyvių ir neaktyvių fermentų skaičių, kad moduliuotų įvairius biologinius procesus.

Be to, kad organizmas juos naudoja, allosterinius fermentus taip pat gali panaudoti gydytojas. Nukreipimas į surišimo vietą gali leisti unikaliam vaisto tiekimui pakeisti fermento formą, taigi ir funkciją. Allosterinis moduliavimas gali būti naudojamas gydant daugybę sveikatos būklių, naudojant tiksliai nukreiptą gydymą, kuris gali sukelti mažiau šalutinių poveikių ir kitų problemų, nes dėmesys sutelkiamas į konkretų fermentą organizme, o ne į platų regioną.