Banyak enzim memiliki mekanisme regulasi alosterik. Dalam regulasi alosterik, efektor (inhibitor atau aktivator) mengikat ke situs selain situs aktif untuk membawa perubahan konformasi dan dengan demikian mempengaruhi aktivitas enzim.
Enzim alosterik
Enzim alosterik adalah enzim yang memiliki situs pengikatan tambahan untuk molekul efektor selain situs aktif. Pengikatan membawa perubahan konformasi, sehingga mengubah sifat katalitiknya. Molekul efektor dapat berupa inhibitor atau aktivator.
Inhibitor Alosterik
Inhibitor alosterik dengan mengikat situs alosterik mengubah konformasi protein di situs aktif enzim yang akibatnya mengubah bentuk situs aktif. Dengan demikian enzim tidak lagi mampu mengikat substrat spesifiknya. Oleh karena itu enzim tidak dapat melakukan aktivitas katalitiknya yaitu enzim sekarang tidak aktif. Proses ini disebut inhibisi alosterik.
Mekanisme
Ada dua model yang diusulkan untuk mekanisme regulasi enzim alosterik:
Model Sekuensial Sederhana
- Itu diberikan oleh Koshland. Pada model ini, pengikatan substrat menginduksi perubahan konformasi enzim dari T (tegang) menjadi R (relaks).
- Substrat mengikat sesuai dengan teori induced fit. Perubahan konformasi dalam satu unit merangsang perubahan serupa di subunit lainnya.
- Ini menjelaskan ikatan koperasi.
- Dengan cara yang sama inhibitor dan aktivator mengikat, bentuk T disukai, ketika inhibitor mengikat dan bentuk R disukai, ketika aktivator mengikat. Pengikatan pada satu subunit mempengaruhi konformasi subunit lainnya.
- Model sekuensial menjelaskan kooperatifitas negatif pada enzim, misalnya tirosin tRNA sintetase, di mana pengikatan substrat menghambat pengikatan substrat lain.
Model Konser atau Simetri
- Menurut model ini, ada perubahan simultan di semua subunit enzim.
- Semua subunit hadir dalam bentuk R (bentuk aktif) atau bentuk T (bentuk tidak aktif), memiliki afinitas yang lebih kecil terhadap substrat.
- Inhibitor menggeser kesetimbangan T R, menuju T, dan aktivator menggeser kesetimbangan ke bentuk R dan mendukung pengikatan.
- Ini menjelaskan regulasi kerjasama aktivator serta inhibitor.
Contoh:
- Heksokinase (I) bertindak sebagai aktivator untuk mengekstrak glukosa dalam jalur glikolisis.
- Glukokinase adalah aktivator enzim yang bergabung dengan enzim yang dikeluarkan oleh sel pankreas yang digunakan untuk pengobatan diabetes.
