變構調節

變構調節就是指小分子化合物與酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特異結合，引起酶蛋白分子構像變化、從而改變酶的活性。生理意義：1代謝終產物反饋調節反應途中的酶，使代謝物不致生成過多；2使能量得以有效利用，不致浪費；3不同代謝途徑相互調節。

變構調節是指某些調節物能與酶的調節部位結合使酶分子的構象發生改變，從而改變酶的活性，稱酶的變構調節 變構酶 allosteric enzymes

1.概念

變構調節是指某些調節物能與酶的調節部位結合使酶分子的構象發生改變，從而改變酶的活性；

有些酶除了活性中心外，還有一個或幾個部位，當特異性分子非共價地結合到這些部位時，可改變酶的構象，進而改變酶的活性，酶的這種調節作用稱為變構調節（allosteric regulation），受變構調節的酶稱變構酶（allosteric enzyme），這些特異性分子稱為效應劑（effector）。變構酶分子組成，一般是多亞基的，分子中凡與底物分子相結合的部位稱為催化部位（catalytic site），凡與效應劑相結合的部位稱為調節部位（regulatory site），這二部位可以在不同的亞基上，或者位於同一亞基。

2.機理

（1）一般變構酶分子上有二個以上的底物結合位點。當底物與一個亞基上的活性中心結合后，通過構象的改變，可增強其他亞基的活性中心與底物的結合，出現正協同效應（positivecooperative effect）。使其底物濃度曲線呈S形。即底物濃度低時，酶活性的增加較慢，底物濃度高到一定程度后，酶活性顯著加強，最終達到最大值Vmax.多數情況下，底物對其變構酶的作用都表現正協同效應，但有時，一個底物與一個亞基的活性中心結合后，可降低其他亞基的活性中心與底物的結合，表現負協同效應（negative cooperative effect）。如3-磷酸甘油醛脫氫酶對NAD+的結合為負協同效應。

（2）變構酶除活性中心外，存在著能與效應劑作用的亞基或部位，稱調節亞基（或部位），效應劑與調節亞基以非共價鍵特異結合，可以改變調節亞基的構象，進而改變催化亞基的構象，從而改變酶活性。凡使酶活性增強的效應劑稱變構激活劑（allosteric activitor），它能使上述S型曲線左移，飽和量的變構激活劑可將S形曲線轉變為矩形雙曲線。凡使酶活性減弱的效應劑稱變構抑製劑（allosteric inhibitor），能使S形曲線右移。例如，ATP是磷酸果糖激酶的變構抑製劑，而ADP、AMP為其變構激活劑。

（3）由於變構酶動力學不符合米－曼氏酶的動力學，所以當反應速度達到最大速度一半時的底物的濃度，不能用Km表示，而代之以K0.5表示。

3.生理意義

（1）在變構酶的S形曲線中段，底物濃度稍有降低，酶的活性明顯下降，多酶體系催化的代謝通路可因此而被關閉；反之，底物濃度稍有升高，則酶活性迅速上升，代謝通路又被打開，因此可以快速調節細胞內底物濃度和代謝速度。

（2）變構抑製劑常是代謝通路的終產物，變構酶常處於代謝通路的開端，通過反饋抑制，可以及早地調節整個代謝通路，減少不必要的底物消耗。例如葡萄糖的氧化分解可提供能量使AMP、ADP轉變成ATP，當ATP過多時，通過變構調節酶的活性，可限制葡萄糖的分解，而ADP、AMP增多時，則可促進糖的分解。隨時調節ATP/ADP的水平，可以維持細胞內能量的正常供應。