Põhiline erinevus allosteeriliste ja mitteallosteeriliste ensüümide vahel seisneb selles, et allosteerilistel ensüümidel on regulatoorsete molekulide sidumiseks muud allosteerilised saidid kui nende aktiivsed saidid, samas kui mitteallosteerilistel ensüümidel on substraadiga seondumiseks ainult aktiivne sait.
Ensüümide reguleerimiseks on erinevaid viise. Allosteeriline regulatsioon on üks sellistest ensüümide reguleerimise vormidest. Allosteerilist regulatsiooni soodustavad ensüümid, mida nimetatakse allosteerilisteks ensüümideks. Reguleerivad molekulid seonduvad ensüümi allosteeriliste saitidega ja reguleerivad ensümaatilist aktiivsust. Seetõttu on allosteerilised ensüümid tuntud ka kui reguleerivad ensüümid. Allosteeriliste ensüümide eripära seisneb selles, et neil on lisaks põhiaktiivsele saidile ka muid saite.
Mis on allosteerilised ensüümid?
Allosteerilised ensüümid on teatud tüüpi ensüümid, millel on allosteerilised saidid regulatoorsete molekulide sidumiseks. Need saidid asuvad ensüümi erinevates valgu subühikutes. Reguleeriv molekul võib olla inhibiitor või aktivaator. Kui inhibiitor seondub ensüümiga, väheneb ensüümi aktiivsus. Kui aktivaator seondub ensüümiga, suureneb ensümaatiline funktsioon. Seda tüüpi ensümaatilise aktiivsuse reguleerimist nimetatakse allosteeriliseks regulatsiooniks. Allosteeriline ensüüm on spetsiifiline oma substraadile ja selle regulaatormolekulidele (modulaatoritele). Reguleeriva molekuli/modulaatori interaktsioon ensüümiga on pöörduv ja mittekovalentne. Allosteerilise ensüümi poolt katalüüsitud reaktsioon näitab sigmoidset kõverat.
Joonis 01: Allosteeriline pärssimine
Allosteeriline regulatsioon toimub tagasiside mehhanismina. Negatiivse tagasiside pärssimise korral on regulaatormolekul inhibiitor ja see pärsib reaktsiooni. Positiivse tagasiside mehhanismi korral suurendab allosteerilise saidiga seonduv efektormolekul või aktivaator reaktsiooni kiirust. Allosteerilise modulaatori seondumine allosteerilise ensüümiga muudab valgu konformatsiooni, mõjutades seega selle funktsiooni. Püruvaatkinaas, ribonukleotiidreduktaas, aspartaattranskarbamoülaas ja ADP-glükoosi pürofosforülaas on allosteeriliste ensüümide mitmed näited.
Mis on mitteallosteerilised ensüümid?
Mitteallosteerilised ensüümid on ensüümid, mis ei töötle muid allosteerilisi saite peale aktiivse saidi. Seetõttu on need lihtsad ensüümid, millel on ainult üks ensüümi aktiivne sait. Need ensüümid on substraadispetsiifilised ensüümid. Need on ka mitteregulatiivsed ensüümid. Nende reaktsioonid näitavad hüperboolset kõverat.
Joonis 02: Mitteallosteerilise ensüümi näidatud hüperboolne kõver
Konkureeriva inhibiitori olemasolul reaktsioonikiirus väheneb. Konkureeriv inhibiitor on substraadiga sarnane. Seega konkureerib see substraadiga aktiivse saidiga seondumise eest. Kui substraat ei suuda aktiivse saidiga seonduda, ei saa moodustuda substraadi-ensüümi kompleks, mistõttu reaktsioonikiirus väheneb.
Millised on allosteeriliste ja mitteallosteeriliste ensüümide sarnasused?
- Allosteerilised ja mitteallosteerilised ensüümid on kahte tüüpi ensüümid.
- Need koosnevad valkudest.
- Nad katalüüsivad elusrakkudes biokeemilisi reaktsioone.
- Mõlemat tüüpi ensüümid jäävad reaktsiooni lõppedes muutumatuks.
- Nende ensüümide väikesest kontsentratsioonist piisab reaktsiooni katalüüsimiseks.
- Need on tundlikud pH ja temperatuuri muutuste suhtes.
Mis vahe on allosteerilistel ja mitteallosteerilistel ensüümidel?
Allosteeriline ensüüm on ensüüm, millel on regulatoorse molekuli sidumiseks lisakoht, mida nimetatakse reguleerivaks saidiks või allosteeriliseks saidiks. Mitteallosteeriline ensüüm on lihtne ensüüm, millel on ainult aktiivne sait selle substraadi sidumiseks. Niisiis, see on peamine erinevus allosteeriliste ja mitteallosteeriliste ensüümide vahel.
Järgmine infograafik loetleb erinevused allosteeriliste ja mitteallosteeriliste ensüümide vahel kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – allosteerilised vs mitteallosteerilised ensüümid
Allosteeriline ensüüm on reguleeriv ensüüm, millel on muu allosteeriline sait kui aktiivne sait. Seega võib reguleeriv molekul seonduda allosteerilise saidiga ja reguleerida ensümaatilist aktiivsust. Seevastu mitteallosteerilisel ensüümil ei ole allosteerilist kohta. Sellel on ainult aktiivne sait. Mitteallosteerilised ensüümid ei ole reguleerivad ensüümid. Allosteerilised ensüümid on nii substraadi- kui ka regulaatormolekulispetsiifilised, samas kui mitteallosteerilised ensüümid on substraadispetsiifilised. Seega on see allosteeriliste ja mitteallosteeriliste ensüümide erinevuse kokkuvõte.
