Википедия

Аллостерическая регуляция

В биохимии аллостерическая регуляция (или аллостерический контроль) — это регуляция фермента путем связывания эффекторной молекулы в сайте, отличном от активного сайта фермента.

image
Аллостерическая регуляция фермента

Сайт, с которым связывается эффектор, называется аллостерическим сайтом или регуляторным сайтом. Аллостерические сайты позволяют эффекторам связываться с белком, что часто приводит к конформационным изменениям, связанным с динамикой белка. Эффекторы, которые усиливают активность белка, называются аллостерическими активаторами, тогда как те, которые снижают активность белка, называются аллостерическими ингибиторами.

Аллостерические регуляции — естественный пример контуров управления, таких как обратная связь от последующих продуктов или прямая связь от исходных субстратов. Аллостерия дальнего действия особенно важна для передачи сигналов клетками. Аллостерическая регуляция также особенно важна для способности клетки регулировать активность ферментов.

Термин аллостерия происходит от древнегреческого allos (ἄλλος), «прочее» и stereos (στερεὀς), «твердое тело (объект)». Это относится к тому факту, что регуляторный сайт аллостерического белка физически отличается от его активного сайта.

Модели

image
A — Активный сайт
B — Аллостерический сайт
C — Субстрат
D — Ингибитор
E — Фермент
Диаграмма аллостерической регуляции фермента.

Многие аллостерические эффекты могут быть объяснены согласованной выдвинутых Моно, Вайманом и Шанжё, или путем последовательной модели (также известной как модель KNF), описанной Кошланд, Неметите и Филмер. Обе модели постулируют, что белковые субъединицы существуют в одной из двух конформаций, напряженной (T-tensed) или расслабленной (R-relaxed), и что расслабленные субъединицы связываются с субстратом легче, чем субъединицы в напряженном состоянии. Эти две модели больше всего различаются своими предположениями о взаимодействии субъединиц и предсуществовании обоих состояний. Для белков, в которых субъединицы существуют в более чем двух конформациях, может использоваться ландшафтная модель аллостерии, описанная Куэнде, Вайнштейном и ЛеВином.

Согласованная модель

Согласованная модель аллостерии, также называемая моделью симметрии или моделью MWC, постулирует, что субъединицы фермента связаны таким образом, что конформационные изменения в одной субъединице обязательно передаются всем другим субъединицам. Таким образом, все субъединицы должны существовать в одной и той же конформации. Модель также утверждает, что в отсутствие какого-либо лиганда (субстрата или другого) равновесие благоприятствует одному из конформационных состояний, T или R. Равновесие может быть смещено в состояние R или T посредством связывания одного лиганда (аллостерический эффектор или лиганд) на сайт, отличный от активного сайта (аллостерический сайт).

Последовательная модель

Последовательная модель аллостерической регуляции утверждает, что субъединицы не связаны таким образом, чтобы конформационные изменения в одной вызывали аналогичные изменения в других. Таким образом, все субъединицы фермента не требуют одинаковой конформации. Более того, последовательная модель диктует, что молекулы субстрата связываются посредством протокола . Хотя такая индуцированная подгонка переводит субъединицу из напряженного состояния в расслабленное состояние, она не распространяет конформационные изменения на соседние субъединицы. Вместо этого связывание с субстратом одной субъединицы лишь слегка изменяет структуру других субъединиц, так что их сайты связывания более восприимчивы к субстрату.

Подводя итог:

  • субъединицы не обязательно должны существовать в одной и той же конформации
  • молекулы субстрата связываются по протоколу индуцированной подгонки
  • конформационные изменения не распространяются на все субъединицы

Модель Морфеина

Морфеиновая модель аллостерической регуляции является диссоциативной согласованной моделью.

Морфеин — это гомоолигомерная структура, которая может существовать как ансамбль физиологически значимых и функционально различных альтернативных четвертичных ансамблей. Переходы между альтернативными сборками морфеина включают диссоциацию олигомеров, конформационные изменения в диссоциированном состоянии и повторную сборку с образованием другого олигомера. Требуемый этап разборки олигомера отличает модель морфеина для аллостерической регуляции от классических моделей MWC и KNF.

Порфобилиногенсинтаза (PBGS) является прототипом морфеина.

Ансамблевые модели

Ансамблевые модели аллостерической регуляции перечисляют статистический ансамбль аллостерической системы в зависимости от её функции потенциальной энергии, а затем связывают конкретные статистические измерения аллостерии с определёнными энергетическими условиями в энергетической функции (такими как межмолекулярный солевой мост между двумя доменами). Ансамблевые модели, такие как ансамблевая аллостерическая модель и аллостерическая модель Изинга предполагают, что каждая область системы может принимать два состояния, аналогичные модели MWC. Модель ландшафта аллостерии, введенная Куэндет, Вайнштейном и ЛеВином позволяет доменам иметь любое количество состояний, и вклад определённого молекулярного взаимодействия в данное аллостерическое взаимодействие можно оценить с помощью строгого набора правил. Моделирование молекулярной динамики можно использовать для оценки статистического ансамбля системы, чтобы его можно было проанализировать с помощью ландшафтной модели аллостерии.

Аллостерическая модуляция

Аллостерическая модуляция используется для изменения активности молекул и ферментов в биохимии и фармакологии. Для сравнения, типичное лекарство создается для связывания с активным сайтом фермента, что, таким образом, запрещает связывание субстрата с этим ферментом, вызывая снижение активности фермента. Аллостерическая модуляция происходит, когда эффектор связывается с аллостерическим сайтом (также известным как регуляторный сайт) фермента и изменяет активность фермента. Аллостерические модуляторы разработаны так, чтобы соответствовать аллостерическому сайту, чтобы вызвать конформационное изменение фермента, в частности, изменение формы активного сайта, которое затем вызывает изменение его активности. В отличие от обычных лекарств модуляторы не являются . Они могут быть положительными (активирующими), вызывающими повышение активности фермента, или отрицательными (ингибирующими), вызывающими снижение активности фермента. Использование аллостерической модуляции позволяет контролировать эффекты специфической активности ферментов; в результате аллостерические модуляторы очень эффективны в фармакологии. В биологической системе аллостерическую модуляцию трудно отличить от модуляции посредством .

Модель измерения энергии

Примером этой модели является Mycobacterium tuberculosis, бактерия, которая идеально приспособлена к жизни в макрофагах человека. Сайты фермента служат связью между различными субстратами. В частности, между AMФ и Г-6-Ф. Такие сайты также служат механизмом определения эффективности фермента.

Положительная модуляция

Положительная аллостерическая модуляция (также известная как аллостерическая активация) происходит, когда связывание одного лиганда увеличивает притяжение между молекулами субстрата и другими сайтами связывания. Примером является связывание молекул кислорода с гемоглобином, где кислород эффективно является и субстратом, и эффектором. Аллостерический или «другой» сайт является активным сайтом прилегающей белковой субъединицы. Связывание кислорода с одной субъединицей вызывает конформационные изменения в этой субъединице, которая взаимодействует с оставшимися активными центрами для повышения их сродства к кислороду. Другой пример аллостерической активации наблюдается в цитозольной IMP-GMP специфической 5'-нуклеотидазе II (cN-II), где сродство к субстрату GMP увеличивается при связывании GTP на границе раздела димеров.

Отрицательная модуляция

Отрицательная аллостерическая модуляция (также известная как аллостерическое ингибирование) происходит, когда связывание одного лиганда снижает сродство к субстрату на других активных сайтах. Например, когда 2,3-БФГ связывается с аллостерическим участком гемоглобина, сродство к кислороду всех субъединиц снижается. Это происходит, когда регулятор отсутствует на сайте привязки.

Прямые ингибиторы тромбина являются прекрасным примером отрицательной аллостерической модуляции. Были обнаружены аллостерические ингибиторы тромбина, которые потенциально могут использоваться в качестве антикоагулянтов.

Другой пример — стрихнин, судорожный яд, который действует как аллостерический ингибитор рецептора глицина. Глицин является основным ингибирующим нейротрансмиттером в спинном мозге и стволе головного мозга млекопитающих. Стрихнин действует в отдельном сайте связывания на рецепторе глицина аллостерическим образом; то есть его связывание снижает сродство рецептора глицина к глицину. Таким образом, стрихнин подавляет действие тормозящего медиатора, что приводит к судорогам.

Другой пример, в котором можно увидеть отрицательную аллостерическую модуляцию, — это связь между АТФ и ферментом фосфофруктокиназой в петле отрицательной обратной связи, которая регулирует гликолиз. Фосфофруктокиназа (обычно называемая ФФК) — это фермент, который катализирует третью стадию гликолиза: фосфорилирование фруктозо-6-фосфата в фруктозо-1,6-бисфосфат. ФФК может аллостерически подавляться высокими уровнями АТФ в клетке. Когда уровни АТФ высоки, АТФ будет связываться с аллосторным участком фосфофруктокиназы, вызывая изменение трехмерной формы фермента. Это изменение вызывает снижение его сродства к субстрату (фруктозо-6-фосфату и АТФ) в активном центре, и фермент становится неактивным. Это приводит к прекращению гликолиза при высоком уровне АТФ, сохраняя глюкозу в организме и поддерживая сбалансированный уровень клеточного АТФ. Таким образом, АТФ служит отрицательным аллостерическим модулятором для ФФК, несмотря на то, что он также является субстратом фермента.

Типы

Гомотропный

Гомотропный аллостерический модулятор является субстратом для своего целевого белка, а также регуляторной молекулой активности белка. Обычно это активатор белка. Например, O2 и CO являются гомеотропными аллостерическими модуляторами гемоглобина. Аналогично, в IMP / GMP-специфической 5'-нуклеотидазе связывание одной молекулы GMP с единственной субъединицей тетрамерного фермента приводит к увеличению сродства к GMP последующих субъединиц, как показано на графиках сигмоидального субстрата в зависимости от скорости.

Гетеротропный

Гетеротропный аллостерический модулятор — это регуляторная молекула, которая не является субстратом фермента. Это может быть активатор или ингибитор фермента. Например, H+, C2 и 2,3-бисфосфоглицерат являются гетеротропными аллостерическими модуляторами гемоглобина. И снова в IMP/GMP-специфической 5'-нуклеотидазе связывание молекулы GTP на границе димера в тетрамерном ферменте приводит к увеличению сродства к субстрату GMP в активном центре, что указывает на гетеротропную аллостерическую активацию K-типа.

Как было подробно отмечено выше, некоторые аллостерические белки могут регулироваться как их субстратами, так и другими молекулами. Такие белки способны как к гомотропным, так и к гетеротропным взаимодействиям.

Основные активаторы

Некоторые аллостерические активаторы называются «незаменимыми» или «облигатными» активаторами в том смысле, что в их отсутствие активность их целевого фермента очень низкая или незначительная, как в случае с активностью N-ацетилглутамата в отношении карбамоилфосфатсинтетазой I, например.

Нерегулирующая аллостерия

Нерегулирующий аллостерический сайт — это любой нерегулирующий компонент фермента (или любого белка), который сам по себе не является аминокислотой. Например, многие ферменты требуют связывания натрия для обеспечения правильного функционирования. Однако натрий не обязательно действует как регуляторная субъединица; натрий присутствует всегда, и нет известных биологических процессов добавления/удаления натрия для регулирования активности ферментов. Нерегулирующая аллостерия может содержать любые другие ионы, помимо натрия (кальция, магния, цинка), а также другие химические вещества и, возможно, витамины.

Фармакология

Аллостерическая модуляция рецептора является результатом связывания аллостерических модуляторов в другом сайте (регуляторный сайт), отличном от сайта эндогенного лиганда (активный сайт), и усиливает или ингибирует эффекты эндогенного лиганда. В нормальных условиях он действует, вызывая конформационные изменения в молекуле рецептора, что приводит к изменению аффинности связывания лиганда. Таким образом, аллостерический лиганд модулирует активацию рецептора своим первичным ортостерическим лигандом и, как можно предположить, действует как диммерный переключатель в электрической цепи, регулируя интенсивность ответа.

Например, рецептор ГАМКА имеет два активных сайта, которые связывают нейромедиатор гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), но также имеет сайты связывания, регулирующие бензодиазепин и анестетик общего назначения. Каждый из этих регуляторных сайтов может производить положительную аллостерическую модуляцию, усиливая активность ГАМК. Диазепам является положительным аллостерическим модулятором в регуляторном сайте бензодиазепина, а его антидот флумазенил является антагонистом .

Более свежие примеры лекарств, которые аллостерически модулируют свои мишени, включают , имитирующий кальций, и маравирок, применяющийся в лечении ВИЧ.

Аллостерические участки как мишени для лекарств

Аллостерические сайты могут представлять собой новую мишень для лекарств. Существует ряд преимуществ использования аллостерических модуляторов в качестве предпочтительных терапевтических агентов по сравнению с классическими ортостерическими лигандами. Например, сайты аллостерического связывания G-белкового рецептора (GPCR) не столкнулись с таким же эволюционным давлением, как ортостерические сайты для размещения эндогенного лиганда, поэтому они более разнообразны. Следовательно, более высокая селективность GPCR может быть получена путем нацеливания на аллостерические сайты. Это особенно полезно для GPCR, где селективная ортостерическая терапия была затруднена из-за сохранения последовательности ортостерического сайта для всех подтипов рецепторов. Кроме того, эти модуляторы обладают пониженным потенциалом токсических эффектов, поскольку модуляторы с ограниченным взаимодействием будут иметь максимальный уровень своего действия, независимо от введенной дозы. Другой тип фармакологической селективности, который является уникальным для аллостерических модуляторов, основан на кооперативности. Аллостерический модулятор может проявлять нейтральную кооперативность с ортостерическим лигандом на всех подтипах данного рецептора, кроме интересующего подтипа, который называется «абсолютной селективностью подтипа». Если аллостерический модулятор не обладает заметной эффективностью, он может обеспечить другое мощное терапевтическое преимущество по сравнению с ортостерическими лигандами, а именно способность избирательно настраивать повышающие или понижающие тканевые ответы только при наличии эндогенного агониста. Сайты связывания малых молекул, специфичные для олигомеров, являются лекарственными мишенями для имеющих медицинское значение морфеинов.

Синтетические аллостерические системы

Существует множество синтетических соединений, содержащих несколько нековалентных сайтов связывания, которые проявляют конформационные изменения при занятии одного сайта. Кооперативность между вкладами единичного связывания в таких супрамолекулярных системах является положительной, если занятие одного сайта связывания увеличивает сродство ΔG во втором сайте, и отрицательной, если сродство не увеличивается. Большинство синтетических аллостерических комплексов основаны на конформационной реорганизации при связывании одного эффекторного лиганда, что затем приводит либо к усилению, либо к ослаблению ассоциации второго лиганда с другим сайтом связывания. Конформационное связывание между несколькими сайтами связывания в искусственных системах обычно намного больше, чем в белках с их обычно большей гибкостью. Параметр, определяющий эффективность (измеряемый соотношением констант равновесия Krel = KA (E) / KA в присутствии и отсутствии эффектора E), представляет собой конформационную энергию, необходимую для принятия закрытой или напряженной конформации для связывания лиганда А.

Во многих поливалентных супрамолекулярных системах может происходить прямое взаимодействие между связанными лигандами, что может привести к большому взаимодействию. Наиболее распространено такое прямое взаимодействие между ионами в рецепторах ионных пар. Это сотрудничество часто также называют аллостерией, хотя конформационные изменения здесь не обязательно запускают события связывания.

Интернет-ресурсы

Аллостерическая база данных

Аллостерия — это прямое и эффективное средство регуляции функции биологических макромолекул, возникающее в результате связывания лиганда с аллостерическим сайтом, топографически отличным от ортостерического сайта. Ожидается, что из-за часто высокой селективности рецепторов и более низкой токсичности, связанной с мишенями, аллостерическая регуляция будет играть все большую роль в открытии лекарств и биоинженерии. База данных AlloSteric (ASD, http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD) предоставляет центральный ресурс для отображения, поиска и анализа структуры, функций и связанных аннотаций для аллостерических молекул. В настоящее время ASD содержит аллостерические белки более 100 видов и модуляторы трех категорий (активаторы, ингибиторы и регуляторы). Каждый белок снабжен аннотацией с подробным описанием аллостерии, биологического процесса и родственных заболеваний, а каждый модулятор — сродством связывания, физико-химическими свойствами и терапевтической областью. Интеграция информации об аллостерических белках в РАС должна позволить предсказывать аллостерию для неизвестных белков с последующей экспериментальной проверкой. Кроме того, модуляторы, курируемые в ASD, могут использоваться для исследования потенциальных аллостерических мишеней для запрашиваемого соединения и могут помочь химикам реализовать модификации структуры для разработки новых аллостерических лекарств.

Аллостерические аминокислотные остатки и их предсказание

Не все белковые остатки играют одинаково важную роль в аллостерической регуляции. Идентификация остатков, необходимых для аллостерии (так называемых «аллостерических остатков»), была в центре внимания многих исследований, особенно в последнее десятилетие. Частично этот растущий интерес является результатом их общей важности в науке о белках, но также и потому, что аллостерические остатки могут использоваться в биомедицинских контекстах. Фармакологически важные белки с сайтами, на которые трудно воздействовать, могут уступить место подходам, в которых один альтернативно нацелен на более легкие для доступа остатки, которые способны аллостерически регулировать первичный интересующий сайт. Эти остатки в широком смысле можно классифицировать как поверхностные и внутренние аллостерические аминокислоты. Аллостерические сайты на поверхности обычно играют регулирующую роль, фундаментально отличную от таковых внутри; поверхностные остатки могут служить рецепторами или эффекторными сайтами при передаче аллостерических сигналов, тогда как те, что находятся внутри, могут действовать в передаче такие сигналы.

См. также

  • [англ.]
  • [англ.]
  • [англ.]
  • Кинетика ферментов
  • Динамика белков
  • [англ.]

Примечания

  1. Srinivasan B., Forouhar F., Shukla A., Sampangi C., Kulkarni S., Abashidze M., Seetharaman J., Lew S., Mao L., Acton T. B., Xiao R., Everett J. K., Montelione G. T., Tong L., Balaram H. Allosteric regulation and substrate activation in cytosolic nucleotidase II from Legionella pneumophila. (англ.) // The FEBS Journal. — 2014. — March (vol. 281, no. 6). — P. 1613—1628. — doi:10.1111/febs.12727. — PMID 24456211. [исправить]
  2. Proteins move! Protein dynamics and long-range allostery in cell signaling // Protein Structure and Diseases. — 2011. — Vol. 83. — P. 163–221. — ISBN 9780123812629. — doi:10.1016/B978-0-12-381262-9.00005-7.
  3. MONOD J, WYMAN J, CHANGEUX JP. ON THE NATURE OF ALLOSTERIC TRANSITIONS: A PLAUSIBLE MODEL. (англ.) // Journal Of Molecular Biology. — 1965. — May (vol. 12). — P. 88—118. — doi:10.1016/s0022-2836(65)80285-6. — PMID 14343300. [исправить]
  4. Koshland Jr. D. E., Némethy G., Filmer D. Comparison of experimental binding data and theoretical models in proteins containing subunits. (англ.) // Biochemistry. — 1966. — January (vol. 5, no. 1). — P. 365—385. — doi:10.1021/bi00865a047. — PMID 5938952. [исправить]
  5. Cuendet M. A., Weinstein H., LeVine M. V. The Allostery Landscape: Quantifying Thermodynamic Couplings in Biomolecular Systems. (англ.) // Journal Of Chemical Theory And Computation. — 2016. — 13 December (vol. 12, no. 12). — P. 5758—5767. — doi:10.1021/acs.jctc.6b00841. — PMID 27766843. [исправить]
  6. Jaffe E. K. Morpheeins--a new structural paradigm for allosteric regulation. (англ.) // Trends In Biochemical Sciences. — 2005. — September (vol. 30, no. 9). — P. 490—497. — doi:10.1016/j.tibs.2005.07.003. — PMID 16023348. [исправить]
  7. Motlagh H. N., Wrabl J. O., Li J., Hilser V. J. The ensemble nature of allostery. (англ.) // Nature. — 2014. — 17 April (vol. 508, no. 7496). — P. 331—339. — doi:10.1038/nature13001. — PMID 24740064. [исправить]
  8. Hilser V. J., Wrabl J. O., Motlagh H. N. Structural and energetic basis of allostery. (англ.) // Annual Review Of Biophysics. — 2012. — Vol. 41. — P. 585—609. — doi:10.1146/annurev-biophys-050511-102319. — PMID 22577828. [исправить]
  9. LeVine M. V., Weinstein H. AIM for Allostery: Using the Ising Model to Understand Information Processing and Transmission in Allosteric Biomolecular Systems. (англ.) // Entropy (Basel, Switzerland). — 2015. — May (vol. 17, no. 5). — P. 2895—2918. — doi:10.3390/e17052895. — PMID 26594108. [исправить]
  10. Abdel-Magid A. F. Allosteric modulators: an emerging concept in drug discovery. (англ.) // ACS Medicinal Chemistry Letters. — 2015. — 12 February (vol. 6, no. 2). — P. 104—107. — doi:10.1021/ml5005365. — PMID 25699154. [исправить]
  11. Zhong W., Cui L., Goh B. C., Cai Q., Ho P., Chionh Y. H., Yuan M., Sahili A. E., Fothergill-Gilmore L. A., Walkinshaw M. D., Lescar J., Dedon P. C. Allosteric pyruvate kinase-based "logic gate" synergistically senses energy and sugar levels in Mycobacterium tuberculosis. (англ.) // Nature Communications. — 2017. — 7 December (vol. 8, no. 1). — P. 1986—1986. — doi:10.1038/s41467-017-02086-y. — PMID 29215013. [исправить]
  12. Edelstein S. J. Cooperative interactions of hemoglobin. (англ.) // Annual Review Of Biochemistry. — 1975. — Vol. 44. — P. 209—232. — doi:10.1146/annurev.bi.44.070175.001233. — PMID 237460. [исправить]
  13. Shi D., Allewell N. M., Tuchman M. The N-Acetylglutamate Synthase Family: Structures, Function and Mechanisms. (англ.) // International Journal Of Molecular Sciences. — 2015. — 9 June (vol. 16, no. 6). — P. 13004—13022. — doi:10.3390/ijms160613004. — PMID 26068232. [исправить]
  14. de Cima S., Polo L. M., Díez-Fernández C., Martínez A. I., Cervera J., Fita I., Rubio V. Structure of human carbamoyl phosphate synthetase: deciphering the on/off switch of human ureagenesis. (англ.) // Scientific Reports. — 2015. — 23 November (vol. 5). — P. 16950—16950. — doi:10.1038/srep16950. — PMID 26592762. [исправить]
  15. Christopoulos A., May L. T., Avlani V. A., Sexton P. M. G-protein-coupled receptor allosterism: the promise and the problem(s). (англ.) // Biochemical Society Transactions. — 2004. — November (vol. 32, no. Pt 5). — P. 873—877. — doi:10.1042/BST0320873. — PMID 15494038. [исправить]
  16. May L. T., Leach K., Sexton P. M., Christopoulos A. Allosteric modulation of G protein-coupled receptors. (англ.) // Annual Review Of Pharmacology And Toxicology. — 2007. — Vol. 47. — P. 1—51. — doi:10.1146/annurev.pharmtox.47.120505.105159. — PMID 17009927. [исправить]
  17. Jaffe E. K. MORPHEEINS - A NEW PATHWAY FOR ALLOSTERIC DRUG DISCOVERY. (англ.) // The Open Conference Proceedings Journal. — 2010. — Vol. 1. — P. 1—6. — doi:10.2174/2210289201001010001. — PMID 21643557. [исправить]
  18. Takeuchi M., Ikeda M., Sugasaki A., Shinkai S. Molecular design of artificial molecular and ion recognition systems with allosteric guest responses. (англ.) // Accounts Of Chemical Research. — 2001. — November (vol. 34, no. 11). — P. 865—873. — doi:10.1021/ar0000410. — PMID 11714258. [исправить]
  19. Kremer C., Lützen A. Artificial allosteric receptors. (англ.) // Chemistry (Weinheim An Der Bergstrasse, Germany). — 2013. — 10 May (vol. 19, no. 20). — P. 6162—6196. — doi:10.1002/chem.201203814. — PMID 23463705. [исправить]
  20. Kovbasyuk L., Krämer R. Allosteric supramolecular receptors and catalysts. (англ.) // Chemical Reviews. — 2004. — June (vol. 104, no. 6). — P. 3161—3187. — doi:10.1021/cr030673a. — PMID 15186190. [исправить]
  21. Schneider H. J. Efficiency parameters in artificial allosteric systems. (англ.) // Organic & Biomolecular Chemistry. — 2016. — 14 September (vol. 14, no. 34). — P. 7994—8001. — doi:10.1039/c6ob01303a. — PMID 27431438. [исправить]
  22. Badjić J. D., Nelson A., Cantrill S. J., Turnbull W. B., Stoddart J. F. Multivalency and cooperativity in supramolecular chemistry. (англ.) // Accounts Of Chemical Research. — 2005. — September (vol. 38, no. 9). — P. 723—732. — doi:10.1021/ar040223k. — PMID 16171315. [исправить]
  23. Kim S. K., Sessler J. L. Ion pair receptors. (англ.) // Chemical Society Reviews. — 2010. — October (vol. 39, no. 10). — P. 3784—3809. — doi:10.1039/c002694h. — PMID 20737073. [исправить]
  24. McConnell A. J., Beer P. D. Heteroditopic receptors for ion-pair recognition. (англ.) // Angewandte Chemie (International Ed. In English). — 2012. — 21 May (vol. 51, no. 21). — P. 5052—5061. — doi:10.1002/anie.201107244. — PMID 22419667. [исправить]
  25. Huang Z., Zhu L., Cao Y., Wu G., Liu X., Chen Y., Wang Q., Shi T., Zhao Y., Wang Y., Li W., Li Y., Chen H., Chen G., Zhang J. ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators. (англ.) // Nucleic Acids Research. — 2011. — January (vol. 39). — P. D663—669. — doi:10.1093/nar/gkq1022. — PMID 21051350. [исправить]
  26. Panjkovich A., Daura X. Exploiting protein flexibility to predict the location of allosteric sites. (англ.) // BMC Bioinformatics. — 2012. — 25 October (vol. 13). — P. 273—273. — doi:10.1186/1471-2105-13-273. — PMID 23095452. [исправить]
  27. Süel G. M., Lockless S. W., Wall M. A., Ranganathan R. Evolutionarily conserved networks of residues mediate allosteric communication in proteins. (англ.) // Nature Structural Biology. — 2003. — January (vol. 10, no. 1). — P. 59—69. — doi:10.1038/nsb881. — PMID 12483203. [исправить]
  28. Mitternacht S., Berezovsky I. N. Binding leverage as a molecular basis for allosteric regulation. (англ.) // PLoS Computational Biology. — 2011. — September (vol. 7, no. 9). — P. e1002148—1002148. — doi:10.1371/journal.pcbi.1002148. — PMID 21935347. [исправить]
  29. Gasper P. M., Fuglestad B., Komives E. A., Markwick P. R., McCammon J. A. Allosteric networks in thrombin distinguish procoagulant vs. anticoagulant activities. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2012. — 26 December (vol. 109, no. 52). — P. 21216—21222. — doi:10.1073/pnas.1218414109. — PMID 23197839. [исправить]
  30. Ghosh A., Vishveshwara S. Variations in clique and community patterns in protein structures during allosteric communication: investigation of dynamically equilibrated structures of methionyl tRNA synthetase complexes. (англ.) // Biochemistry. — 2008. — 4 November (vol. 47, no. 44). — P. 11398—11407. — doi:10.1021/bi8007559. — PMID 18842003. [исправить]
  31. Sethi A., Eargle J., Black A. A., Luthey-Schulten Z. Dynamical networks in tRNA:protein complexes. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2009. — 21 April (vol. 106, no. 16). — P. 6620—6625. — doi:10.1073/pnas.0810961106. — PMID 19351898. [исправить]
  32. Vanwart A. T., Eargle J., Luthey-Schulten Z., Amaro R. E. Exploring residue component contributions to dynamical network models of allostery. (англ.) // Journal Of Chemical Theory And Computation. — 2012. — 14 August (vol. 8, no. 8). — P. 2949—2961. — doi:10.1021/ct300377a. — PMID 23139645. [исправить]
  33. Rivalta I., Sultan M. M., Lee N. S., Manley G. A., Loria J. P., Batista V. S. Allosteric pathways in imidazole glycerol phosphate synthase. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2012. — 29 May (vol. 109, no. 22). — P. 1428—1436. — doi:10.1073/pnas.1120536109. — PMID 22586084. [исправить]
  34. Negre CFA, Morzan U. N., Hendrickson H. P., Pal R., Lisi G. P., Loria J. P., Rivalta I., Ho J., Batista V. S. Eigenvector centrality for characterization of protein allosteric pathways. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2018. — 26 December (vol. 115, no. 52). — P. 12201—12208. — doi:10.1073/pnas.1810452115. — PMID 30530700. [исправить]
  35. Clarke D., Sethi A., Li S., Kumar S., Chang RWF, Chen J., Gerstein M. Identifying Allosteric Hotspots with Dynamics: Application to Inter- and Intra-species Conservation. (англ.) // Structure (London, England : 1993). — 2016. — 3 May (vol. 24, no. 5). — P. 826—837. — doi:10.1016/j.str.2016.03.008. — PMID 27066750. [исправить]

Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Аллостерическая регуляция, Что такое Аллостерическая регуляция? Что означает Аллостерическая регуляция?

V biohimii allostericheskaya regulyaciya ili allostericheskij kontrol eto regulyaciya fermenta putem svyazyvaniya effektornoj molekuly v sajte otlichnom ot aktivnogo sajta fermenta Allostericheskaya regulyaciya fermenta Sajt s kotorym svyazyvaetsya effektor nazyvaetsya allostericheskim sajtom ili regulyatornym sajtom Allostericheskie sajty pozvolyayut effektoram svyazyvatsya s belkom chto chasto privodit k konformacionnym izmeneniyam svyazannym s dinamikoj belka Effektory kotorye usilivayut aktivnost belka nazyvayutsya allostericheskimi aktivatorami togda kak te kotorye snizhayut aktivnost belka nazyvayutsya allostericheskimi ingibitorami Allostericheskie regulyacii estestvennyj primer konturov upravleniya takih kak obratnaya svyaz ot posleduyushih produktov ili pryamaya svyaz ot ishodnyh substratov Allosteriya dalnego dejstviya osobenno vazhna dlya peredachi signalov kletkami Allostericheskaya regulyaciya takzhe osobenno vazhna dlya sposobnosti kletki regulirovat aktivnost fermentov Termin allosteriya proishodit ot drevnegrecheskogo allos ἄllos prochee i stereos stereὀs tverdoe telo obekt Eto otnositsya k tomu faktu chto regulyatornyj sajt allostericheskogo belka fizicheski otlichaetsya ot ego aktivnogo sajta ModeliA Aktivnyj sajt B Allostericheskij sajt C Substrat D Ingibitor E Ferment Diagramma allostericheskoj regulyacii fermenta Mnogie allostericheskie effekty mogut byt obyasneny soglasovannoj vydvinutyh Mono Vajmanom i Shanzhyo ili putem posledovatelnoj modeli takzhe izvestnoj kak model KNF opisannoj Koshland Nemetite i Filmer Obe modeli postuliruyut chto belkovye subedinicy sushestvuyut v odnoj iz dvuh konformacij napryazhennoj T tensed ili rasslablennoj R relaxed i chto rasslablennye subedinicy svyazyvayutsya s substratom legche chem subedinicy v napryazhennom sostoyanii Eti dve modeli bolshe vsego razlichayutsya svoimi predpolozheniyami o vzaimodejstvii subedinic i predsushestvovanii oboih sostoyanij Dlya belkov v kotoryh subedinicy sushestvuyut v bolee chem dvuh konformaciyah mozhet ispolzovatsya landshaftnaya model allosterii opisannaya Kuende Vajnshtejnom i LeVinom Soglasovannaya model Soglasovannaya model allosterii takzhe nazyvaemaya modelyu simmetrii ili modelyu MWC postuliruet chto subedinicy fermenta svyazany takim obrazom chto konformacionnye izmeneniya v odnoj subedinice obyazatelno peredayutsya vsem drugim subedinicam Takim obrazom vse subedinicy dolzhny sushestvovat v odnoj i toj zhe konformacii Model takzhe utverzhdaet chto v otsutstvie kakogo libo liganda substrata ili drugogo ravnovesie blagopriyatstvuet odnomu iz konformacionnyh sostoyanij T ili R Ravnovesie mozhet byt smesheno v sostoyanie R ili T posredstvom svyazyvaniya odnogo liganda allostericheskij effektor ili ligand na sajt otlichnyj ot aktivnogo sajta allostericheskij sajt Posledovatelnaya model Posledovatelnaya model allostericheskoj regulyacii utverzhdaet chto subedinicy ne svyazany takim obrazom chtoby konformacionnye izmeneniya v odnoj vyzyvali analogichnye izmeneniya v drugih Takim obrazom vse subedinicy fermenta ne trebuyut odinakovoj konformacii Bolee togo posledovatelnaya model diktuet chto molekuly substrata svyazyvayutsya posredstvom protokola Hotya takaya inducirovannaya podgonka perevodit subedinicu iz napryazhennogo sostoyaniya v rasslablennoe sostoyanie ona ne rasprostranyaet konformacionnye izmeneniya na sosednie subedinicy Vmesto etogo svyazyvanie s substratom odnoj subedinicy lish slegka izmenyaet strukturu drugih subedinic tak chto ih sajty svyazyvaniya bolee vospriimchivy k substratu Podvodya itog subedinicy ne obyazatelno dolzhny sushestvovat v odnoj i toj zhe konformacii molekuly substrata svyazyvayutsya po protokolu inducirovannoj podgonki konformacionnye izmeneniya ne rasprostranyayutsya na vse subedinicyModel Morfeina Morfeinovaya model allostericheskoj regulyacii yavlyaetsya dissociativnoj soglasovannoj modelyu Morfein eto gomooligomernaya struktura kotoraya mozhet sushestvovat kak ansambl fiziologicheski znachimyh i funkcionalno razlichnyh alternativnyh chetvertichnyh ansamblej Perehody mezhdu alternativnymi sborkami morfeina vklyuchayut dissociaciyu oligomerov konformacionnye izmeneniya v dissociirovannom sostoyanii i povtornuyu sborku s obrazovaniem drugogo oligomera Trebuemyj etap razborki oligomera otlichaet model morfeina dlya allostericheskoj regulyacii ot klassicheskih modelej MWC i KNF Porfobilinogensintaza PBGS yavlyaetsya prototipom morfeina Ansamblevye modeli Ansamblevye modeli allostericheskoj regulyacii perechislyayut statisticheskij ansambl allostericheskoj sistemy v zavisimosti ot eyo funkcii potencialnoj energii a zatem svyazyvayut konkretnye statisticheskie izmereniya allosterii s opredelyonnymi energeticheskimi usloviyami v energeticheskoj funkcii takimi kak mezhmolekulyarnyj solevoj most mezhdu dvumya domenami Ansamblevye modeli takie kak ansamblevaya allostericheskaya model i allostericheskaya model Izinga predpolagayut chto kazhdaya oblast sistemy mozhet prinimat dva sostoyaniya analogichnye modeli MWC Model landshafta allosterii vvedennaya Kuendet Vajnshtejnom i LeVinom pozvolyaet domenam imet lyuboe kolichestvo sostoyanij i vklad opredelyonnogo molekulyarnogo vzaimodejstviya v dannoe allostericheskoe vzaimodejstvie mozhno ocenit s pomoshyu strogogo nabora pravil Modelirovanie molekulyarnoj dinamiki mozhno ispolzovat dlya ocenki statisticheskogo ansamblya sistemy chtoby ego mozhno bylo proanalizirovat s pomoshyu landshaftnoj modeli allosterii Allostericheskaya modulyaciyaOsnovnaya statya Allostericheskij modulyator Allostericheskaya modulyaciya ispolzuetsya dlya izmeneniya aktivnosti molekul i fermentov v biohimii i farmakologii Dlya sravneniya tipichnoe lekarstvo sozdaetsya dlya svyazyvaniya s aktivnym sajtom fermenta chto takim obrazom zapreshaet svyazyvanie substrata s etim fermentom vyzyvaya snizhenie aktivnosti fermenta Allostericheskaya modulyaciya proishodit kogda effektor svyazyvaetsya s allostericheskim sajtom takzhe izvestnym kak regulyatornyj sajt fermenta i izmenyaet aktivnost fermenta Allostericheskie modulyatory razrabotany tak chtoby sootvetstvovat allostericheskomu sajtu chtoby vyzvat konformacionnoe izmenenie fermenta v chastnosti izmenenie formy aktivnogo sajta kotoroe zatem vyzyvaet izmenenie ego aktivnosti V otlichie ot obychnyh lekarstv modulyatory ne yavlyayutsya Oni mogut byt polozhitelnymi aktiviruyushimi vyzyvayushimi povyshenie aktivnosti fermenta ili otricatelnymi ingibiruyushimi vyzyvayushimi snizhenie aktivnosti fermenta Ispolzovanie allostericheskoj modulyacii pozvolyaet kontrolirovat effekty specificheskoj aktivnosti fermentov v rezultate allostericheskie modulyatory ochen effektivny v farmakologii V biologicheskoj sisteme allostericheskuyu modulyaciyu trudno otlichit ot modulyacii posredstvom Model izmereniya energiiPrimerom etoj modeli yavlyaetsya Mycobacterium tuberculosis bakteriya kotoraya idealno prisposoblena k zhizni v makrofagah cheloveka Sajty fermenta sluzhat svyazyu mezhdu razlichnymi substratami V chastnosti mezhdu AMF i G 6 F Takie sajty takzhe sluzhat mehanizmom opredeleniya effektivnosti fermenta Polozhitelnaya modulyaciya Polozhitelnaya allostericheskaya modulyaciya takzhe izvestnaya kak allostericheskaya aktivaciya proishodit kogda svyazyvanie odnogo liganda uvelichivaet prityazhenie mezhdu molekulami substrata i drugimi sajtami svyazyvaniya Primerom yavlyaetsya svyazyvanie molekul kisloroda s gemoglobinom gde kislorod effektivno yavlyaetsya i substratom i effektorom Allostericheskij ili drugoj sajt yavlyaetsya aktivnym sajtom prilegayushej belkovoj subedinicy Svyazyvanie kisloroda s odnoj subedinicej vyzyvaet konformacionnye izmeneniya v etoj subedinice kotoraya vzaimodejstvuet s ostavshimisya aktivnymi centrami dlya povysheniya ih srodstva k kislorodu Drugoj primer allostericheskoj aktivacii nablyudaetsya v citozolnoj IMP GMP specificheskoj 5 nukleotidaze II cN II gde srodstvo k substratu GMP uvelichivaetsya pri svyazyvanii GTP na granice razdela dimerov Otricatelnaya modulyaciya Otricatelnaya allostericheskaya modulyaciya takzhe izvestnaya kak allostericheskoe ingibirovanie proishodit kogda svyazyvanie odnogo liganda snizhaet srodstvo k substratu na drugih aktivnyh sajtah Naprimer kogda 2 3 BFG svyazyvaetsya s allostericheskim uchastkom gemoglobina srodstvo k kislorodu vseh subedinic snizhaetsya Eto proishodit kogda regulyator otsutstvuet na sajte privyazki Pryamye ingibitory trombina yavlyayutsya prekrasnym primerom otricatelnoj allostericheskoj modulyacii Byli obnaruzheny allostericheskie ingibitory trombina kotorye potencialno mogut ispolzovatsya v kachestve antikoagulyantov Drugoj primer strihnin sudorozhnyj yad kotoryj dejstvuet kak allostericheskij ingibitor receptora glicina Glicin yavlyaetsya osnovnym ingibiruyushim nejrotransmitterom v spinnom mozge i stvole golovnogo mozga mlekopitayushih Strihnin dejstvuet v otdelnom sajte svyazyvaniya na receptore glicina allostericheskim obrazom to est ego svyazyvanie snizhaet srodstvo receptora glicina k glicinu Takim obrazom strihnin podavlyaet dejstvie tormozyashego mediatora chto privodit k sudorogam Drugoj primer v kotorom mozhno uvidet otricatelnuyu allostericheskuyu modulyaciyu eto svyaz mezhdu ATF i fermentom fosfofruktokinazoj v petle otricatelnoj obratnoj svyazi kotoraya reguliruet glikoliz Fosfofruktokinaza obychno nazyvaemaya FFK eto ferment kotoryj kataliziruet tretyu stadiyu glikoliza fosforilirovanie fruktozo 6 fosfata v fruktozo 1 6 bisfosfat FFK mozhet allostericheski podavlyatsya vysokimi urovnyami ATF v kletke Kogda urovni ATF vysoki ATF budet svyazyvatsya s allostornym uchastkom fosfofruktokinazy vyzyvaya izmenenie trehmernoj formy fermenta Eto izmenenie vyzyvaet snizhenie ego srodstva k substratu fruktozo 6 fosfatu i ATF v aktivnom centre i ferment stanovitsya neaktivnym Eto privodit k prekrasheniyu glikoliza pri vysokom urovne ATF sohranyaya glyukozu v organizme i podderzhivaya sbalansirovannyj uroven kletochnogo ATF Takim obrazom ATF sluzhit otricatelnym allostericheskim modulyatorom dlya FFK nesmotrya na to chto on takzhe yavlyaetsya substratom fermenta TipyGomotropnyj Gomotropnyj allostericheskij modulyator yavlyaetsya substratom dlya svoego celevogo belka a takzhe regulyatornoj molekuloj aktivnosti belka Obychno eto aktivator belka Naprimer O2 i CO yavlyayutsya gomeotropnymi allostericheskimi modulyatorami gemoglobina Analogichno v IMP GMP specificheskoj 5 nukleotidaze svyazyvanie odnoj molekuly GMP s edinstvennoj subedinicej tetramernogo fermenta privodit k uvelicheniyu srodstva k GMP posleduyushih subedinic kak pokazano na grafikah sigmoidalnogo substrata v zavisimosti ot skorosti Geterotropnyj Geterotropnyj allostericheskij modulyator eto regulyatornaya molekula kotoraya ne yavlyaetsya substratom fermenta Eto mozhet byt aktivator ili ingibitor fermenta Naprimer H C2 i 2 3 bisfosfoglicerat yavlyayutsya geterotropnymi allostericheskimi modulyatorami gemoglobina I snova v IMP GMP specificheskoj 5 nukleotidaze svyazyvanie molekuly GTP na granice dimera v tetramernom fermente privodit k uvelicheniyu srodstva k substratu GMP v aktivnom centre chto ukazyvaet na geterotropnuyu allostericheskuyu aktivaciyu K tipa Kak bylo podrobno otmecheno vyshe nekotorye allostericheskie belki mogut regulirovatsya kak ih substratami tak i drugimi molekulami Takie belki sposobny kak k gomotropnym tak i k geterotropnym vzaimodejstviyam Osnovnye aktivatory Nekotorye allostericheskie aktivatory nazyvayutsya nezamenimymi ili obligatnymi aktivatorami v tom smysle chto v ih otsutstvie aktivnost ih celevogo fermenta ochen nizkaya ili neznachitelnaya kak v sluchae s aktivnostyu N acetilglutamata v otnoshenii karbamoilfosfatsintetazoj I naprimer Nereguliruyushaya allosteriyaNereguliruyushij allostericheskij sajt eto lyuboj nereguliruyushij komponent fermenta ili lyubogo belka kotoryj sam po sebe ne yavlyaetsya aminokislotoj Naprimer mnogie fermenty trebuyut svyazyvaniya natriya dlya obespecheniya pravilnogo funkcionirovaniya Odnako natrij ne obyazatelno dejstvuet kak regulyatornaya subedinica natrij prisutstvuet vsegda i net izvestnyh biologicheskih processov dobavleniya udaleniya natriya dlya regulirovaniya aktivnosti fermentov Nereguliruyushaya allosteriya mozhet soderzhat lyubye drugie iony pomimo natriya kalciya magniya cinka a takzhe drugie himicheskie veshestva i vozmozhno vitaminy FarmakologiyaAllostericheskaya modulyaciya receptora yavlyaetsya rezultatom svyazyvaniya allostericheskih modulyatorov v drugom sajte regulyatornyj sajt otlichnom ot sajta endogennogo liganda aktivnyj sajt i usilivaet ili ingibiruet effekty endogennogo liganda V normalnyh usloviyah on dejstvuet vyzyvaya konformacionnye izmeneniya v molekule receptora chto privodit k izmeneniyu affinnosti svyazyvaniya liganda Takim obrazom allostericheskij ligand moduliruet aktivaciyu receptora svoim pervichnym ortostericheskim ligandom i kak mozhno predpolozhit dejstvuet kak dimmernyj pereklyuchatel v elektricheskoj cepi reguliruya intensivnost otveta Naprimer receptor GAMKA imeet dva aktivnyh sajta kotorye svyazyvayut nejromediator gamma aminomaslyanaya kislota GAMK no takzhe imeet sajty svyazyvaniya reguliruyushie benzodiazepin i anestetik obshego naznacheniya Kazhdyj iz etih regulyatornyh sajtov mozhet proizvodit polozhitelnuyu allostericheskuyu modulyaciyu usilivaya aktivnost GAMK Diazepam yavlyaetsya polozhitelnym allostericheskim modulyatorom v regulyatornom sajte benzodiazepina a ego antidot flumazenil yavlyaetsya antagonistom Bolee svezhie primery lekarstv kotorye allostericheski moduliruyut svoi misheni vklyuchayut imitiruyushij kalcij i maravirok primenyayushijsya v lechenii VICh Allostericheskie uchastki kak misheni dlya lekarstv Allostericheskie sajty mogut predstavlyat soboj novuyu mishen dlya lekarstv Sushestvuet ryad preimushestv ispolzovaniya allostericheskih modulyatorov v kachestve predpochtitelnyh terapevticheskih agentov po sravneniyu s klassicheskimi ortostericheskimi ligandami Naprimer sajty allostericheskogo svyazyvaniya G belkovogo receptora GPCR ne stolknulis s takim zhe evolyucionnym davleniem kak ortostericheskie sajty dlya razmesheniya endogennogo liganda poetomu oni bolee raznoobrazny Sledovatelno bolee vysokaya selektivnost GPCR mozhet byt poluchena putem nacelivaniya na allostericheskie sajty Eto osobenno polezno dlya GPCR gde selektivnaya ortostericheskaya terapiya byla zatrudnena iz za sohraneniya posledovatelnosti ortostericheskogo sajta dlya vseh podtipov receptorov Krome togo eti modulyatory obladayut ponizhennym potencialom toksicheskih effektov poskolku modulyatory s ogranichennym vzaimodejstviem budut imet maksimalnyj uroven svoego dejstviya nezavisimo ot vvedennoj dozy Drugoj tip farmakologicheskoj selektivnosti kotoryj yavlyaetsya unikalnym dlya allostericheskih modulyatorov osnovan na kooperativnosti Allostericheskij modulyator mozhet proyavlyat nejtralnuyu kooperativnost s ortostericheskim ligandom na vseh podtipah dannogo receptora krome interesuyushego podtipa kotoryj nazyvaetsya absolyutnoj selektivnostyu podtipa Esli allostericheskij modulyator ne obladaet zametnoj effektivnostyu on mozhet obespechit drugoe moshnoe terapevticheskoe preimushestvo po sravneniyu s ortostericheskimi ligandami a imenno sposobnost izbiratelno nastraivat povyshayushie ili ponizhayushie tkanevye otvety tolko pri nalichii endogennogo agonista Sajty svyazyvaniya malyh molekul specifichnye dlya oligomerov yavlyayutsya lekarstvennymi mishenyami dlya imeyushih medicinskoe znachenie morfeinov Sinteticheskie allostericheskie sistemySushestvuet mnozhestvo sinteticheskih soedinenij soderzhashih neskolko nekovalentnyh sajtov svyazyvaniya kotorye proyavlyayut konformacionnye izmeneniya pri zanyatii odnogo sajta Kooperativnost mezhdu vkladami edinichnogo svyazyvaniya v takih supramolekulyarnyh sistemah yavlyaetsya polozhitelnoj esli zanyatie odnogo sajta svyazyvaniya uvelichivaet srodstvo DG vo vtorom sajte i otricatelnoj esli srodstvo ne uvelichivaetsya Bolshinstvo sinteticheskih allostericheskih kompleksov osnovany na konformacionnoj reorganizacii pri svyazyvanii odnogo effektornogo liganda chto zatem privodit libo k usileniyu libo k oslableniyu associacii vtorogo liganda s drugim sajtom svyazyvaniya Konformacionnoe svyazyvanie mezhdu neskolkimi sajtami svyazyvaniya v iskusstvennyh sistemah obychno namnogo bolshe chem v belkah s ih obychno bolshej gibkostyu Parametr opredelyayushij effektivnost izmeryaemyj sootnosheniem konstant ravnovesiya Krel KA E KA v prisutstvii i otsutstvii effektora E predstavlyaet soboj konformacionnuyu energiyu neobhodimuyu dlya prinyatiya zakrytoj ili napryazhennoj konformacii dlya svyazyvaniya liganda A Vo mnogih polivalentnyh supramolekulyarnyh sistemah mozhet proishodit pryamoe vzaimodejstvie mezhdu svyazannymi ligandami chto mozhet privesti k bolshomu vzaimodejstviyu Naibolee rasprostraneno takoe pryamoe vzaimodejstvie mezhdu ionami v receptorah ionnyh par Eto sotrudnichestvo chasto takzhe nazyvayut allosteriej hotya konformacionnye izmeneniya zdes ne obyazatelno zapuskayut sobytiya svyazyvaniya Internet resursyAllostericheskaya baza dannyh Allosteriya eto pryamoe i effektivnoe sredstvo regulyacii funkcii biologicheskih makromolekul voznikayushee v rezultate svyazyvaniya liganda s allostericheskim sajtom topograficheski otlichnym ot ortostericheskogo sajta Ozhidaetsya chto iz za chasto vysokoj selektivnosti receptorov i bolee nizkoj toksichnosti svyazannoj s mishenyami allostericheskaya regulyaciya budet igrat vse bolshuyu rol v otkrytii lekarstv i bioinzhenerii Baza dannyh AlloSteric ASD http mdl shsmu edu cn ASD predostavlyaet centralnyj resurs dlya otobrazheniya poiska i analiza struktury funkcij i svyazannyh annotacij dlya allostericheskih molekul V nastoyashee vremya ASD soderzhit allostericheskie belki bolee 100 vidov i modulyatory treh kategorij aktivatory ingibitory i regulyatory Kazhdyj belok snabzhen annotaciej s podrobnym opisaniem allosterii biologicheskogo processa i rodstvennyh zabolevanij a kazhdyj modulyator srodstvom svyazyvaniya fiziko himicheskimi svojstvami i terapevticheskoj oblastyu Integraciya informacii ob allostericheskih belkah v RAS dolzhna pozvolit predskazyvat allosteriyu dlya neizvestnyh belkov s posleduyushej eksperimentalnoj proverkoj Krome togo modulyatory kuriruemye v ASD mogut ispolzovatsya dlya issledovaniya potencialnyh allostericheskih mishenej dlya zaprashivaemogo soedineniya i mogut pomoch himikam realizovat modifikacii struktury dlya razrabotki novyh allostericheskih lekarstv Allostericheskie aminokislotnye ostatki i ih predskazanie Ne vse belkovye ostatki igrayut odinakovo vazhnuyu rol v allostericheskoj regulyacii Identifikaciya ostatkov neobhodimyh dlya allosterii tak nazyvaemyh allostericheskih ostatkov byla v centre vnimaniya mnogih issledovanij osobenno v poslednee desyatiletie Chastichno etot rastushij interes yavlyaetsya rezultatom ih obshej vazhnosti v nauke o belkah no takzhe i potomu chto allostericheskie ostatki mogut ispolzovatsya v biomedicinskih kontekstah Farmakologicheski vazhnye belki s sajtami na kotorye trudno vozdejstvovat mogut ustupit mesto podhodam v kotoryh odin alternativno nacelen na bolee legkie dlya dostupa ostatki kotorye sposobny allostericheski regulirovat pervichnyj interesuyushij sajt Eti ostatki v shirokom smysle mozhno klassificirovat kak poverhnostnye i vnutrennie allostericheskie aminokisloty Allostericheskie sajty na poverhnosti obychno igrayut reguliruyushuyu rol fundamentalno otlichnuyu ot takovyh vnutri poverhnostnye ostatki mogut sluzhit receptorami ili effektornymi sajtami pri peredache allostericheskih signalov togda kak te chto nahodyatsya vnutri mogut dejstvovat v peredache takie signaly Sm takzhe angl angl angl Kinetika fermentov Dinamika belkov angl PrimechaniyaSrinivasan B Forouhar F Shukla A Sampangi C Kulkarni S Abashidze M Seetharaman J Lew S Mao L Acton T B Xiao R Everett J K Montelione G T Tong L Balaram H Allosteric regulation and substrate activation in cytosolic nucleotidase II from Legionella pneumophila angl The FEBS Journal 2014 March vol 281 no 6 P 1613 1628 doi 10 1111 febs 12727 PMID 24456211 ispravit Proteins move Protein dynamics and long range allostery in cell signaling Protein Structure and Diseases 2011 Vol 83 P 163 221 ISBN 9780123812629 doi 10 1016 B978 0 12 381262 9 00005 7 MONOD J WYMAN J CHANGEUX JP ON THE NATURE OF ALLOSTERIC TRANSITIONS A PLAUSIBLE MODEL angl Journal Of Molecular Biology 1965 May vol 12 P 88 118 doi 10 1016 s0022 2836 65 80285 6 PMID 14343300 ispravit Koshland Jr D E Nemethy G Filmer D Comparison of experimental binding data and theoretical models in proteins containing subunits angl Biochemistry 1966 January vol 5 no 1 P 365 385 doi 10 1021 bi00865a047 PMID 5938952 ispravit Cuendet M A Weinstein H LeVine M V The Allostery Landscape Quantifying Thermodynamic Couplings in Biomolecular Systems angl Journal Of Chemical Theory And Computation 2016 13 December vol 12 no 12 P 5758 5767 doi 10 1021 acs jctc 6b00841 PMID 27766843 ispravit Jaffe E K Morpheeins a new structural paradigm for allosteric regulation angl Trends In Biochemical Sciences 2005 September vol 30 no 9 P 490 497 doi 10 1016 j tibs 2005 07 003 PMID 16023348 ispravit Motlagh H N Wrabl J O Li J Hilser V J The ensemble nature of allostery angl Nature 2014 17 April vol 508 no 7496 P 331 339 doi 10 1038 nature13001 PMID 24740064 ispravit Hilser V J Wrabl J O Motlagh H N Structural and energetic basis of allostery angl Annual Review Of Biophysics 2012 Vol 41 P 585 609 doi 10 1146 annurev biophys 050511 102319 PMID 22577828 ispravit LeVine M V Weinstein H AIM for Allostery Using the Ising Model to Understand Information Processing and Transmission in Allosteric Biomolecular Systems angl Entropy Basel Switzerland 2015 May vol 17 no 5 P 2895 2918 doi 10 3390 e17052895 PMID 26594108 ispravit Abdel Magid A F Allosteric modulators an emerging concept in drug discovery angl ACS Medicinal Chemistry Letters 2015 12 February vol 6 no 2 P 104 107 doi 10 1021 ml5005365 PMID 25699154 ispravit Zhong W Cui L Goh B C Cai Q Ho P Chionh Y H Yuan M Sahili A E Fothergill Gilmore L A Walkinshaw M D Lescar J Dedon P C Allosteric pyruvate kinase based logic gate synergistically senses energy and sugar levels in Mycobacterium tuberculosis angl Nature Communications 2017 7 December vol 8 no 1 P 1986 1986 doi 10 1038 s41467 017 02086 y PMID 29215013 ispravit Edelstein S J Cooperative interactions of hemoglobin angl Annual Review Of Biochemistry 1975 Vol 44 P 209 232 doi 10 1146 annurev bi 44 070175 001233 PMID 237460 ispravit Shi D Allewell N M Tuchman M The N Acetylglutamate Synthase Family Structures Function and Mechanisms angl International Journal Of Molecular Sciences 2015 9 June vol 16 no 6 P 13004 13022 doi 10 3390 ijms160613004 PMID 26068232 ispravit de Cima S Polo L M Diez Fernandez C Martinez A I Cervera J Fita I Rubio V Structure of human carbamoyl phosphate synthetase deciphering the on off switch of human ureagenesis angl Scientific Reports 2015 23 November vol 5 P 16950 16950 doi 10 1038 srep16950 PMID 26592762 ispravit Christopoulos A May L T Avlani V A Sexton P M G protein coupled receptor allosterism the promise and the problem s angl Biochemical Society Transactions 2004 November vol 32 no Pt 5 P 873 877 doi 10 1042 BST0320873 PMID 15494038 ispravit May L T Leach K Sexton P M Christopoulos A Allosteric modulation of G protein coupled receptors angl Annual Review Of Pharmacology And Toxicology 2007 Vol 47 P 1 51 doi 10 1146 annurev pharmtox 47 120505 105159 PMID 17009927 ispravit Jaffe E K MORPHEEINS A NEW PATHWAY FOR ALLOSTERIC DRUG DISCOVERY angl The Open Conference Proceedings Journal 2010 Vol 1 P 1 6 doi 10 2174 2210289201001010001 PMID 21643557 ispravit Takeuchi M Ikeda M Sugasaki A Shinkai S Molecular design of artificial molecular and ion recognition systems with allosteric guest responses angl Accounts Of Chemical Research 2001 November vol 34 no 11 P 865 873 doi 10 1021 ar0000410 PMID 11714258 ispravit Kremer C Lutzen A Artificial allosteric receptors angl Chemistry Weinheim An Der Bergstrasse Germany 2013 10 May vol 19 no 20 P 6162 6196 doi 10 1002 chem 201203814 PMID 23463705 ispravit Kovbasyuk L Kramer R Allosteric supramolecular receptors and catalysts angl Chemical Reviews 2004 June vol 104 no 6 P 3161 3187 doi 10 1021 cr030673a PMID 15186190 ispravit Schneider H J Efficiency parameters in artificial allosteric systems angl Organic amp Biomolecular Chemistry 2016 14 September vol 14 no 34 P 7994 8001 doi 10 1039 c6ob01303a PMID 27431438 ispravit Badjic J D Nelson A Cantrill S J Turnbull W B Stoddart J F Multivalency and cooperativity in supramolecular chemistry angl Accounts Of Chemical Research 2005 September vol 38 no 9 P 723 732 doi 10 1021 ar040223k PMID 16171315 ispravit Kim S K Sessler J L Ion pair receptors angl Chemical Society Reviews 2010 October vol 39 no 10 P 3784 3809 doi 10 1039 c002694h PMID 20737073 ispravit McConnell A J Beer P D Heteroditopic receptors for ion pair recognition angl Angewandte Chemie International Ed In English 2012 21 May vol 51 no 21 P 5052 5061 doi 10 1002 anie 201107244 PMID 22419667 ispravit Huang Z Zhu L Cao Y Wu G Liu X Chen Y Wang Q Shi T Zhao Y Wang Y Li W Li Y Chen H Chen G Zhang J ASD a comprehensive database of allosteric proteins and modulators angl Nucleic Acids Research 2011 January vol 39 P D663 669 doi 10 1093 nar gkq1022 PMID 21051350 ispravit Panjkovich A Daura X Exploiting protein flexibility to predict the location of allosteric sites angl BMC Bioinformatics 2012 25 October vol 13 P 273 273 doi 10 1186 1471 2105 13 273 PMID 23095452 ispravit Suel G M Lockless S W Wall M A Ranganathan R Evolutionarily conserved networks of residues mediate allosteric communication in proteins angl Nature Structural Biology 2003 January vol 10 no 1 P 59 69 doi 10 1038 nsb881 PMID 12483203 ispravit Mitternacht S Berezovsky I N Binding leverage as a molecular basis for allosteric regulation angl PLoS Computational Biology 2011 September vol 7 no 9 P e1002148 1002148 doi 10 1371 journal pcbi 1002148 PMID 21935347 ispravit Gasper P M Fuglestad B Komives E A Markwick P R McCammon J A Allosteric networks in thrombin distinguish procoagulant vs anticoagulant activities angl Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America 2012 26 December vol 109 no 52 P 21216 21222 doi 10 1073 pnas 1218414109 PMID 23197839 ispravit Ghosh A Vishveshwara S Variations in clique and community patterns in protein structures during allosteric communication investigation of dynamically equilibrated structures of methionyl tRNA synthetase complexes angl Biochemistry 2008 4 November vol 47 no 44 P 11398 11407 doi 10 1021 bi8007559 PMID 18842003 ispravit Sethi A Eargle J Black A A Luthey Schulten Z Dynamical networks in tRNA protein complexes angl Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America 2009 21 April vol 106 no 16 P 6620 6625 doi 10 1073 pnas 0810961106 PMID 19351898 ispravit Vanwart A T Eargle J Luthey Schulten Z Amaro R E Exploring residue component contributions to dynamical network models of allostery angl Journal Of Chemical Theory And Computation 2012 14 August vol 8 no 8 P 2949 2961 doi 10 1021 ct300377a PMID 23139645 ispravit Rivalta I Sultan M M Lee N S Manley G A Loria J P Batista V S Allosteric pathways in imidazole glycerol phosphate synthase angl Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America 2012 29 May vol 109 no 22 P 1428 1436 doi 10 1073 pnas 1120536109 PMID 22586084 ispravit Negre CFA Morzan U N Hendrickson H P Pal R Lisi G P Loria J P Rivalta I Ho J Batista V S Eigenvector centrality for characterization of protein allosteric pathways angl Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America 2018 26 December vol 115 no 52 P 12201 12208 doi 10 1073 pnas 1810452115 PMID 30530700 ispravit Clarke D Sethi A Li S Kumar S Chang RWF Chen J Gerstein M Identifying Allosteric Hotspots with Dynamics Application to Inter and Intra species Conservation angl Structure London England 1993 2016 3 May vol 24 no 5 P 826 837 doi 10 1016 j str 2016 03 008 PMID 27066750 ispravit

NiNa.Az

NiNa.Az - Абсолютно бесплатная система, которая делится для вас информацией и контентом 24 часа в сутки.
Взгляните
Закрыто