ההבדל העיקרי בין אנזימים אלוסטריים ללא אלוסטריים הוא שלאנזימים אלוסטריים יש אתרים אלוסטריים שאינם האתרים הפעילים שלהם לקישור מולקולות מווסתות, בעוד שלאנזימים לא אלוסטריים יש רק אתר פעיל להיקשר עם הסובסטרט.
ישנן דרכים שונות לוויסות האנזים. ויסות אלוסטרי הוא צורה כזו של ויסות אנזים. ויסות אלוסטרי מוקל על ידי אנזימים הנקראים אנזימים אלוסטריים. מולקולות רגולטוריות נקשרות לאתרים אלוסטריים המצויים בידי האנזים ומווסתות את הפעילות האנזימטית. לכן, אנזימים אלוסטריים ידועים גם כאנזימים מווסתים.המומחיות של האנזימים האלוסטריים היא בכך שיש להם אתרים נוספים מלבד האתר הפעיל הראשי.
מהם אנזימים אלוסטריים?
אנזימים אלוסטריים הם סוג של אנזים שיש להם אתרים אלוסטריים לקישור מולקולות מווסתות. אתרים אלו ממוקמים בתת-יחידות החלבון השונות של האנזים. מולקולה רגולטורית יכולה להיות מעכב או מפעיל. כאשר מעכב נקשר לאנזים, פעילות האנזים פוחתת. כאשר מפעיל נקשר לאנזים, התפקוד האנזימטי עולה. סוג זה של ויסות של פעילות אנזימטית ידוע בשם ויסות אלוסטרי. אנזים אלוסטרי ספציפי למצע שלו ולמולקולות הרגולטוריות שלו (מודולטורים). האינטראקציה של המולקולה/מאפנן הרגולטורית עם האנזים היא הפיכה ואינה קוולנטית. תגובה מזורזת על ידי אנזים אלוסטרי מראה עקומה סיגמואידית.
איור 01: עיכוב אלוסטרי
וויסות אלוסטרי מתרחש כמנגנון משוב. בעיכוב משוב שלילי, המולקולה הרגולטורית היא מעכבת, והיא מעכבת את התגובה. במנגנון משוב חיובי, מולקולת אפקטור או אקטיבטור הנקשרים לאתר האלוסטרי מגבירים את קצב התגובה. הקישור של המאפנן האלוסטרי לאנזים אלוסטרי משנה את הקונפורמציה של החלבון, ובכך משפיעה על תפקודו. Pyruvate kinase, ribonucleotide reductase, aspartate transcarbamoylase ו-ADP-glucose pyrophosphorylase הם מספר דוגמאות לאנזימים אלוסטריים.
מהם אנזימים לא אלוסטריים?
אנזימים לא אלוסטריים הם האנזימים שאינם מעבדים אתרים אלוסטריים מלבד האתר הפעיל. לכן, הם אנזימים פשוטים שיש להם רק אתר פעיל של אנזים אחד.אנזימים אלו הם אנזימים ספציפיים למצע. הם גם אנזימים לא מווסתים. התגובות שלהם מציגות עקומה היפרבולית.
איור 02: עקומה היפרבולית המוצגת על ידי אנזים לא אלוסטרי
כאשר יש מעכב תחרותי, קצב התגובה יורד. מעכב תחרותי דומה למצע. לפיכך, הוא מתחרה עם המצע על הקישור לאתר הפעיל. כאשר המצע לא מצליח להיקשר לאתר הפעיל, לא ניתן להיווצר קומפלקס הסובסטרט-אנזים, ולכן קצב התגובה יורד.
מהם הדמיון בין אנזימים אלוסטריים ולא-אלוסטריים?
- אנזימים אלוסטריים ולא אלוסטריים הם שני סוגים של אנזימים.
- הם מורכבים מחלבונים.
- הם מזרזים תגובות ביוכימיות בתאים חיים.
- שני סוגי האנזימים נשארים ללא שינוי בסוף התגובה.
- מספיק ריכוז קטן של אנזימים אלה כדי לזרז תגובה.
- הם רגישים לשינויים ב-pH ובטמפרטורה.
מה ההבדל בין אנזימים אלוסטריים ולא-אלוסטריים?
אנזים אלוסטרי הוא אנזים שיש לו אתר נוסף הנקרא אתר רגולטורי או אתר אלוסטרי לקשירה של מולקולה מווסתת. אנזים לא אלוסטרי הוא אנזים פשוט שיש לו רק אתר פעיל לקשירת המצע שלו. אז זה ההבדל העיקרי בין אנזימים אלוסטריים ולא-אלוסטריים.
האינפוגרפיקה הבאה מפרטת את ההבדלים בין אנזימים אלוסטריים ולא-אלוסטריים בצורת טבלה להשוואה זה לצד זה.
סיכום – אנזימים אלוסטריים לעומת לא-אלוסטריים
האנזים האלוסטרי הוא אנזים מווסת שיש לו אתר אלוסטרי שאינו האתר הפעיל. לפיכך, מולקולה מווסתת יכולה להיקשר לאתר האלוסטרי ולווסת את הפעילות האנזימטית. לעומת זאת, לאנזים הלא אלוסטרי אין אתר אלוסטרי. יש לו רק אתר פעיל. אנזימים לא אלוסטריים אינם אנזימים מווסתים. אנזימים אלוסטריים הם ספציפיים למצע וגם למולקולה רגולטורית, בעוד שאנזימים לא אלוסטריים הם ספציפיים למצע. לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין אנזימים אלוסטריים ללא אלוסטריים.
