Concetti Chiave
- Esistono due modelli principali per spiegare la modificazione configurazionale delle subunità: il modello concertato e il modello sequenziale.
- Nel modello concertato, le emoglobine possono esistere solo in uno stato R o T, senza stati misti, e l'equilibrio è spostato verso T in assenza di ligandi.
- Il modello sequenziale prevede che l'alterazione conformazionale di una subunità si trasmetta in modo sequenziale alle subunità vicine, consentendo stati misti R e T.
- Con l'aumento del legame dei ligandi, nel modello concertato, lo stato R diventa termodinamicamente favorito fino a raggiungere un equilibrio completamente sbilanciato verso R.
- Il modello sequenziale descrive un adattamento progressivo delle subunità, dove la legatura di un ligando provoca modifiche che si propagano alle subunità adiacenti.
Quali sono i dubbi sulla modificazione configurazionale?
Ci sono ancora dubbi sul metodo che con cui effettivamente la modificazione configurazionale di una subunità si trasmetta alle altre, processo che si è tentato di spiegare con l’elaborazione di due modelli:
• modello concertato: per questo modello esistono emoglobine o totalmente allo stato R o totalmente allo stato T, non può esistere una molecola di emoglobina con subunità T e subunità R: ogni molecola presenta un equilibrio tra le due forme, ma deve per forza presentarsi totalmente in una forma o nell’altra. Nel caso in cui il ligando non sia presente, l'equilibrio fra le due forme è fortemente spostato verso lo stato T, ma a mano a mano che le molecole legano un ligando alle varie subunità, lo stato R diventa sempre più favorito a livello termodinamico rispetto al T, fino ad arrivare alla molecola con 4 ligandi in cui l’equilibrio è totalmente sbilanciato verso R;
Modello sequenziale dell'allosterismo
• modello sequenziale dell'allosterismo: secondo questo modello c'è un adattamento di una sola molecola oligomerica in funzione del legame con i ligandi delle varie subunità. Questo modello prevede che quando un primo ligando si lega ad una subunità si ha un alterazione conformazionale nella subunità stessa che si trasmette sulle subunità vicine in un processo sequenziale, via via che si legano più molecole di ligando l'alterazione delle subunità associate diventa sempre maggiore, fino ad avere una situazione finale, R, completamente diversa da quella iniziale, T. In questo modello dunque possono esistere emoglobine con subunità in stato R e subunità in stato T.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali modelli che spiegano la modificazione configurazionale delle subunità di emoglobina?
- Come si comporta l'equilibrio tra le forme R e T nel modello concertato?
- Qual è la differenza principale tra il modello concertato e il modello sequenziale dell'allosterismo?
I principali modelli sono il modello concertato, che sostiene che le emoglobine siano completamente in stato R o T, e il modello sequenziale dell'allosterismo, che prevede un adattamento progressivo delle subunità in base al legame dei ligandi.
Nel modello concertato, l'equilibrio è spostato verso lo stato T in assenza di ligandi, ma man mano che i ligandi si legano, lo stato R diventa sempre più favorito, fino a raggiungere una molecola completamente in stato R con 4 ligandi.
La differenza principale è che nel modello concertato le emoglobine sono completamente in uno stato o nell'altro, mentre nel modello sequenziale possono coesistere subunità in stato R e T, con un adattamento progressivo delle subunità in risposta al legame dei ligandi.