别构调节剂(allosteric modulator)结合在
别构酶的
调节部位调节该
酶催化活性的
生物分子,别构调节剂可以是
激活剂,也可以是
抑制剂。别构调节(allosteric regulation)又称别位调节或
变构调节,指酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非
共价结合后发生
构象的改变,进而改变
酶活性状态。受别构调节的酶称为别位酶(aIlosteric enzyme)。别构酶多是
关键酶(如
限速酶)。此类酶所催化的反应常是
不可逆反应。这一
代谢过程如有逆向过程,则由另一种酶催化。
这类
代谢调节中,负
反馈作用更为多见。这是因为过量生成多余产物,不仅是浪费,且会有害。别构调节还使不同
代谢途径相互协调。
关于效应物如何引起
酶活性的变化,所知不多,但可以认为效应物与别构酶的特定部位(别位)以非
共价键结合后,使
酶蛋白的立体结构发生变化,出现
次级键的改变,或同时引起亚基之间缔合状态的变化,这一
构象变化如有利于酶的
催化部位发挥作用,则引起酶的活化;如妨碍其发挥作用,则引起酶活性的抑制。
不同的别构酶,具体变构方式可有所不同。有的别构酶,其
催化亚基不必与调节
亚基分离,即可呈现活性;而另一些别构酶,其催化亚基须与
调节亚基分离,方显活性。 别构酶由一个以上亚基构成,所以是
寡聚酶。这种寡聚酶如上述A激酶,由催化亚基与调节亚基组成。催化亚基具有与作用物的
结合位点,而调节亚基具有与变构剂非
共价结合的特定位点。但个别别构酶,如
依赖cGMP的蛋白激酶,其催化部位与
调节部位处于同一亚基。不少别构酶的作用物即是其活化的变构剂。例如,乙酰CoA是
乙酰CoA羧化酶的活化变构剂。 反之,反应产物或代谢终末阶段产物,常是别构酶的变构
抑制剂。例如,6
磷酸葡萄糖可变构抑制
己糖激酶,葡萄糖可
反馈抑制糖原磷酸化酶等。 别构酶所催化的反应,其
反应动力学不符合米-曼二氏
方程式,低浓度的作用物即对
反应速度有很大影响。体内的代谢物(作用物)浓度一般较低,即使如此,其浓度稍有变化,即可能对反应速度产生很大影响。达到最大反应速度一半时的作用物浓度,在别构酶不称为Km,而改称K0.5s 。