Monod-Wyman-Changeux modeli - Monod-Wyman-Changeux model

Bir proteinin, bir Agonist, bir İnhibitör ve bir Substrat tarafından stabilize edilen, R ve T durumları arasında allosterik geçişi.

Olarak biyokimya , MWC model ( MWC modeli olarak da bilinen, simetri modeli ) tarif allosterik alt birimden oluşan proteinlerin geçişleri. Jean-Pierre Changeux tarafından doktora tezinde önerilmiş ve Jacques Monod , Jeffries Wyman ve Jean-Pierre Changeux tarafından anlatılmıştır . Sıralı modelle çelişir .

İki farklı simetrik durum kavramı, MWC modelinin merkezi varsayımıdır. Ana fikir, birçok enzim ve reseptör gibi düzenlenmiş proteinlerin , herhangi bir düzenleyicinin yokluğunda farklı birbirine dönüştürülebilir durumlarda var olmalarıdır . Farklı konformasyonel durumların oranı, termal denge ile belirlenir . Bu model aşağıdaki kurallarla tanımlanır:

1. Bir allosterik protein, simetrik olarak ilişkili protomerlerin bir oligomeridir (hemoglobin için, cebirsel basitlik adına, dört alt birimin hepsinin işlevsel olarak aynı olduğunu varsayacağız).
2. Her protomer (en az) T ve R olarak adlandırılan iki konformasyonel durumda bulunabilir; bu durumlar, ligandın oligomere bağlı olup olmadığına bakılmaksızın dengededir.
3. Ligand, herhangi bir konformasyonda bir protomere bağlanabilir. Sadece konformasyonel değişiklik, bir protomerin ligand için afinitesini değiştirir. Düzenleyiciler, dengeyi yalnızca şu veya bu duruma kaydırır. Örneğin, bir agonist , bir farmakolojik reseptörün aktif formunu stabilize edecektir . Fenomenolojik olarak, agonist konformasyonel geçişi kışkırtıyor gibi görünüyor . Modelin önemli bir özelliği, bağlama fonksiyonu (regülatöre bağlı protein fraksiyonu) ile durum fonksiyonu (aktif haldeki protein fraksiyonu) arasındaki ayrışmadır, aşağıya bakınız. "Endüklenmiş uyum" olarak adlandırılan modellerde, bu işlevler aynıdır.

Tarihsel modelde, bir protomer (genellikle bir alt birim olduğu varsayılır) olarak adlandırılan her bir allosterik birim, iki farklı konformasyonel durumda bulunabilir - 'R' (gevşemiş için) veya 'T' (gergin için) durumları olarak adlandırılır. Herhangi bir molekülde, tüm protomerler aynı durumda olmalıdır. Yani, tüm alt birimler ya R ya da T durumunda olmalıdır. Farklı durumlarda alt birimleri olan proteinlere bu model tarafından izin verilmez. R durumu, ligand için T durumundan daha yüksek bir afiniteye sahiptir. Bu nedenle, ligand her iki durumdayken de alt birime bağlanabilse de, bir ligandın bağlanması dengeyi R durumu lehine artıracaktır.

Ligand bağlanma bölgesinin (Y) fraksiyonel doluluğunu ve R durumundaki (R) proteinlerin fraksiyonunu ifade eden iki denklem türetilebilir:

${\displaystyle {\bar {Y}}={\frac {Lc\alpha (1+c\alpha )^{n-1}+\alpha (1+\alpha )^{n-1}}{(1 +\alpha )^{n}+L(1+c\alpha )^{n}}}}$

${\displaystyle {\bar {R}}={\frac {(1+\alpha )^{n}}{(1+\alpha )^{n}+L(1+c\alpha )^{n} }}}$

Allosterik sabit nerede , yani ligandın yokluğunda T ve R durumlarındaki proteinlerin oranı, ligand için R ve T durumlarının afinitelerinin oranı ve ligandın normalleştirilmiş konsantrasyonudur. for ifadesinin Adair denkleminin bir biçimi olduğu hemen belli değildir , ama aslında, parantez içindeki ifadeleri çarparak ve 'nin kuvvetlerinin katsayılarını Adair denklemindeki karşılık gelen katsayılarla karşılaştırarak görebileceğiniz gibi, öyledir . ${\displaystyle L=[T]_{0}/[R]_{0}}$${\displaystyle c=K_{R}/K_{T}}$${\displaystyle \alpha =[X]/K_{R}}$${\görüntüleme stili {\bar {Y}}}$${\görüntüleme stili \alfa }$${\görüntüleme stili K}$

Bu model, sigmoidal bağlanma özelliklerini (yani pozitif işbirliği ) açıklar, çünkü küçük bir aralıkta ligand konsantrasyonundaki değişiklik, R durumundaki moleküllerin oranında büyük bir artışa yol açacaktır ve böylece ligandın, ligand ile yüksek bir birleşmesine yol açacaktır. protein. Negatif işbirliğini açıklayamaz.

MWC modeli , belirli sayıda vakada uygun olmadığı gösterilmiş olmasına rağmen , enzimoloji ve farmakolojide çok popüler olduğunu kanıtladı . Modelin başarılı bir şekilde uygulanmasına en iyi örnek hemoglobin fonksiyonunun düzenlenmesidir. Modelin uzantıları, çeşitli yazarlar tarafından protein kafesleri için önerilmiştir. Edelstein , MWC modelinin hemoglobin verilerini sıralı modelin yapabileceğinden daha iyi açıkladığını savundu. O ve Changeux, modeli sinyal iletimine uyguladılar. Changeux, modelin 50 yıl sonraki durumunu tartıştı.

Ayrıca bakınız

• sıralı model

Referanslar