
【化】 allosteric effect
become; change
【醫】 meta-; pecilo-; poecil-; poikilo-
compose; construct; fabricate; form; make up
【機】 groove
effect
【醫】 effect
變構效應(Allosteric Effect)是生物化學中的核心概念,指蛋白質(如酶或受體)因結合特定分子(變構調節劑)而發生構象變化,進而調控其功能的現象。該術語英文對應"allosteric effect",源自希臘語"allos"(其他)和"stereos"(空間結構),由諾貝爾獎得主Jacques Monod團隊于1961年首次系統闡述(Nature, 1965)。
在分子機制層面,變構效應通過調節劑與蛋白質的變構位點結合,引發四級結構改變。這種構象變化可增強(正變構)或抑制(負變構)活性位點的催化效率,例如血紅蛋白的氧合協同效應即為典型正變構案例(《生物化學原理》第8版)。代謝通路中的反饋抑制機制也依賴此效應,如ATP通過變構抑制磷酸果糖激酶調控糖酵解(Journal of Molecular Biology, 2020)。
該現象在藥物研發中具有重要價值。美國食品藥品監督管理局(FDA)批準的多款變構藥物,如治療2型糖尿病的GLP-1受體變構調節劑,通過靶向非活性位點實現精準調控(Pharmacological Reviews, 2022)。當前結構生物學技術(如冷凍電鏡)的進步,使科學家能更精确解析變構效應的原子級動态過程(Science, 2023)。
變構效應(又稱别構效應)是指蛋白質或酶與特定分子(配體)結合後,其空間構象發生改變,從而導緻生物活性變化的現象。以下是詳細解析:
核心概念
變構效應指寡聚蛋白(如酶)的活性中心以外的區域(别構位點)與配體結合後,引發蛋白質整體構象變化,進而調節其功能。例如,血紅蛋白與氧結合後,構象改變促使其他亞基更易結合氧。
作用方式
代謝調節
變構效應是生物體内代謝反饋調節的核心機制。例如,終産物通過變構抑制途徑中的關鍵酶,避免過量積累(如CTP抑制天冬氨酸氨甲酰轉移酶)。
協同性功能
通過變構增強功能效率,如血紅蛋白四個亞基的協同作用提高氧運輸能力。
變構效應揭示了蛋白質動态結構與功能的關聯,為藥物設計(如靶向别構位點)和疾病治療(如代謝性疾病調控)提供理論基礎。
如需更全面的實例或機制細節,可查閱相關文獻或教材來源。
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