맨위로가기

다른 자리 입체성 조절

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

다른 자리 입체성 조절은 효소의 활성을 조절하는 기작으로, 효소의 활성 부위가 아닌 다른 부위(알로스테릭 부위)에 조절 물질이 결합하여 효소의 입체 구조를 변화시켜 기능을 제어한다. 모노-와이만-찬듀 모델(MWC 모델)과 순차 모델(KNF 모델)을 통해 설명되며, 소단위체의 입체 구조 변화와 상호 작용에 따라 협동 모델, 순차 모델, 모르페인 모델, 앙상블 모델 등으로 분류된다. 알로스테릭 조절인자는 활성화제와 저해제로 나뉘며, 기질과의 관계에 따라 호모트로픽과 헤테로트로픽으로 구분된다. 알로스테릭 조절은 약물 개발의 중요한 표적이 될 수 있으며, 정위성 억제제와 달리 알로스테릭 억제제는 기질의 존재 여부와 관계없이 효소의 기능을 저해할 수 있다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 효소반응속도론 - 효소 저해제
    효소 저해제는 효소의 활성을 억제하는 물질로, 작용 방식에 따라 가역적 및 비가역적 저해제로 나뉘며 의약품 개발을 포함한 다양한 분야에서 활용된다.
  • 효소반응속도론 - 경쟁적 저해
    경쟁적 저해는 억제제가 기질과 유사한 구조로 효소 활성 부위에 결합하여 기질 결합을 방해하는 효소 저해의 한 형태로, 기질 농도 증가로 억제 효과를 상쇄할 수 있으며 최대 반응 속도는 변하지 않으나 기질의 겉보기 친화도는 감소하는 특징을 가진다.
  • 단백질 - 단백뇨
    단백뇨는 소변에서 과도한 단백질이 검출되는 상태로, 다양한 원인에 의해 발생하며 지속적인 경우 신장 질환을 의심할 수 있어 의학적 진단과 원인 질환에 따른 치료가 필요하다.
  • 단백질 - 펩타이드 호르몬
    펩타이드 호르몬은 아미노산으로 구성되어 신체의 생리 기능을 조절하는 필수적인 물질로, 인슐린, 글루카곤, 성장 호르몬 등이 있으며 기능 이상은 질병을 유발할 수 있어 활발한 연구가 진행 중이다.
다른 자리 입체성 조절
개요
명칭다른 자리 입체성 조절
영어allosteric regulation
일본어アロステリック効果 (arosuterikku kōka)
어원그리스어 "ἄλλος" (allos, "다른")
그리스어 "στερεός" (stereos, "입체적인")
그리스어 "ὀρθός" (orthos, "올바른, 정확한")
정의효소 또는 다른 단백질의 한 부위에 결합하는 분자가 다른 부위의 활성에 영향을 미치는 현상
상세 내용
작용 기전조절 분자의 결합이 단백질의 구조적 변화를 유도하여 활성 부위의 기능에 영향을 미침
조절 부위단백질의 활성 부위가 아닌 다른 특정 부위 (allosteric site)
조절 분자활성제 (activator): 효소 활성 증가
억제제 (inhibitor): 효소 활성 감소
조절 유형동종 조절 (homotropic regulation): 기질 자체가 조절 인자로 작용
이종 조절 (heterotropic regulation): 기질이 아닌 다른 분자가 조절 인자로 작용
특징
협동성 (cooperativity)여러 개의 하위 단위 (subunit)를 가진 단백질에서, 한 기질 분자의 결합이 다른 하위 단위의 결합 친화도를 증가시키는 현상
예시헤모글로빈: 산소 결합에 따른 구조 변화
아스파르테이트 트랜스카바모일레이스 (ATCase): CTP에 의한 피드백 억제
중요성세포 내 대사 경로 조절, 신호 전달, 유전자 발현 조절 등 다양한 생명 현상에 관여
연구 동향
allostery without conformational change단백질의 구조 변화 없이 allostery가 일어나는 모델 연구
protein dynamics and long-range allostery단백질 역학 및 장거리 allostery 연구

2. 모델

B – 알로스테릭 부위
C – 기질
D – 저해제
E – 효소
이것은 효소의 알로스테릭 조절에 대한 모식도이다.]]

많은 다른 자리 입체성 효과는 모노, 와이만, 찬듀가 제시한 모노-와이만-찬듀 모델(MWC 모델 또는 협동 모델이라고도 함)[45][4][45] 또는 코쉬랜드, 네메티(Nemethy), 필머(Filmer)가 설명한 순차 모델(KNF 모델이라고도 함)[46][5]로 설명할 수 있다. 둘 다 단백질 소단위체가 긴장된(T) 또는 이완된(R)의 두 가지 입체구조 중 하나로 존재하며 이완된 소단위체가 긴장된 소단위체보다 기질에 더 쉽게 결합한다고 가정한다. 이 두 가지 모델은 소단위체 상호작용과 두 상태의 사전 존재에 대한 가정에서 가장 차이가 난다.

모노-와이먼-샹죄 모델과 다니엘 코슐랜드가 제안한 순차적 모델 모두로 대부분의 알로스테릭 효과는 설명할 수 있다. 두 모델 모두 효소 서브유닛이 긴장(T 상태) 또는 이완(R 상태) 중 하나의 상태에 있다고 가정하며, 이완 상태의 서브유닛이 긴장 상태의 서브유닛보다 기질에 결합하기 쉽다고 본다. 두 모델은 서브유닛 간의 관계와 두 상태에 도달하기 전의 상태에 대한 가정에서 차이가 있다.

소단위체가 두 가지 이상의 입체구조로 존재하는 단백질의 경우 쿠엔데(Cuendet), 바인슈타인(Weinstein), 레빈(LeVine)이 설명한 알로스테리 지형 모델(allostery landscape model)[47][6]을 사용할 수 있다. 다른 자리 입체성 조절은 대규모의 저에너지 입체구조적 변화의 진화에 의해 촉진될 수 있으며, 이는 멀리 떨어진 결합 부위 사이의 장거리 다른 자리 입체성 상호작용을 가능하게 한다.[48][7]

2. 1. 협동 모델 (MWC 모델)

협동 모델(concerted model)은 MWC 모델이라고도 하며, 효소 소단위체들이 서로 연결되어 있어, 하나의 소단위체에서 일어나는 입체구조 변화가 다른 모든 소단위체에 동시에 전달된다고 가정한다. 따라서 모든 소단위체는 동일한 입체구조(긴장 상태(T) 또는 이완 상태(R))를 가지며, 리간드 결합에 따라 전체적인 평형 상태가 이동한다. 리간드가 없는 경우 평형 상태는 T 또는 R 입체구조적 상태 중 하나를 선호하며, 하나의 리간드가 활성 부위와 다른 부위에 결합함으로써 평형이 R 또는 T 상태로 전환될 수 있다.

2. 2. 순차 모델 (KNF 모델)

다른 자리 입체성 조절의 순차 모델(sequential model)은 소단위체들이 연결되어 있지 않아, 어떤 소단위체의 입체구조적 변화가 다른 소단위체에 유사한 변화를 반드시 유도하지는 않는다고 설명한다. 따라서 모든 효소 소단위체가 동일한 입체구조를 가질 필요는 없다. 순차 모델은 기질 분자가 유도 적합 모델을 통해 결합한다고 본다. 이러한 유도 적합은 소단위체를 긴장된 상태에서 이완된 상태로 변환시키지만, 입체구조적 변화를 인접한 소단위체로 전파하지는 않는다. 대신 한 소단위체에서의 기질 결합은 다른 소단위체의 구조를 약간만 변경하여 해당 소단위체의 결합 부위가 기질을 더 잘 수용할 수 있도록 한다.

요약하면 다음과 같다.

  • 소단위체는 동일한 입체구조로 존재할 필요가 없다.
  • 기질 분자는 유도 적합 프로토콜을 통해 결합한다.
  • 입체구조적 변화는 모든 소단위체에 전파되지 않는다.
  • 기질 결합은 인접 소단위체의 기질 친화성을 높인다.

2. 3. 모르페인 모델

다른 자리 입체성 조절의 모르페인 모델은 해리성 협동 모델이다.[49][8] 모르페인은 생리학적으로 중요하고 기능적으로 다른 4차 구조 앙상블로 존재할 수 있는 동종올리고머이다. 대체 모르페인 앙상블 사이의 전환에는 올리고머 해리, 해리 상태의 입체구조 변화, 다른 올리고머로의 재조립이 포함된다. 이러한 올리고머 분해 단계는 다른 자리 입체성 조절을 위한 모르페인 모델을 MWC 모델 및 KNF 모델과 구별한다. 포르포빌리노젠 생성효소(PBGS)는 모르페인의 대표적인 예시이다.

2. 4. 앙상블 모델

앙상블 모델은 다른 자리 입체성 시스템의 통계적 앙상블을 위치 에너지 함수의 함수로 열거하고, 다른 자리 입체성 효과의 특정 통계 측정값을 에너지 함수의 특정 에너지 항(예: 두 도메인 사이의 분자간 염다리)과 연관시킨다.[50][9] 앙상블 알로스테릭 모델[51][10] 및 알로스테릭 아이싱 모델[52][11]과 같은 앙상블 모델은 시스템의 각 도메인이 MWC 모델과 유사한 두 가지 상태를 채택할 수 있다고 가정한다. 쿠엔데, 바인슈타인, 레빈이 도입한 알로스테릭 지형 모델[47][6]을 사용하면 도메인이 여러 상태를 가질 수 있으며 주어진 알로스테릭 커플링에 대한 특정 분자 상호작용의 기여도는 엄격한 규칙을 사용하여 추정할 수 있다. 분자동역학 시뮬레이션을 사용하면 시스템의 통계적 앙상블을 추정하여 알로스테리 지형 모델로 분석할 수 있다.

3. 알로스테릭 조절인자

다른 자리 입체성 조절인자(알로스테릭 조절인자)는 효소의 알로스테릭 부위(조절 부위라고도 함)에 결합하여 효소의 활성을 변경하는 물질이다.[53] 알로스테릭 조절인자는 알로스테릭 부위에 맞게 설계되어 효소의 입체구조적 변화, 특히 활성 부위의 형태 변화를 일으키고 이로 인해 효소의 활성이 변화된다. 일반적인 약물과 달리 조절인자는 경쟁적 저해제가 아니다. 알로스테릭 조절인자는 활성화제와 저해제로 나눌 수 있다.[12]

3. 1. 양성 조절

양성 알로스테릭 조절(알로스테릭 활성화라고도 함)은 어떤 리간드의 결합이 기질 분자와 다른 결합 부위 사이의 인력을 강화시킬 때 일어난다. 예를 들어, 산소 분자가 헤모글로빈에 결합하는 경우가 있는데, 여기서 산소는 사실상 기질이자 효과인자이다. 알로스테릭 부위 또는 "기타" 부위는 인접한 단백질 소단위체의 활성 부위이다. 하나의 소단위체에 산소가 결합하면 해당 소단위체의 입체구조적 변화가 유도되어 나머지 활성 부위와 상호작용하여 산소 친화력을 증가시킨다.

혈액 속 헤모글로빈은 산소와 결합하는 철 중심을 가진 헴을 네 개 가지고 있으며, 각 산소와의 결합에는 일정한 평형 상수가 존재한다. 그러나 헤모글로빈 내의 하나의 헴이 산소와 결합하면 헤모글로빈 전체의 구조가 변화하여 다른 헴과 산소의 결합이 촉진된다. 즉, 산소 농도가 높은 곳에서는 단독 헴보다 효율적으로 산소를 섭취할 수 있다. 반면에 세포 내 미오글로빈의 각 헴에는 헤모글로빈과 같은 협동 효과가 없으므로, 산소와의 결합 생성 반응은 산소 농도에 1차로 비례할 뿐이다. 이 결과, 헤모글로빈은 산소가 많은 폐에서는 산소를 흡수하고, 산소가 적은 각 세포에서는 산소를 방출할 수 있다.

알로스테릭 활성화의 또 다른 예는 세포질 IMP-GMP 특이적 5'-뉴클레오타이데이스 II(cN-II)에서 볼 수 있으며, 여기서 기질인 GMP에 대한 친화력은 이합체 경계면에서 GTP 결합 시 증가한다.

3. 2. 음성 조절

음성 알로스테릭 조절(알로스테릭 저해)은 조절인자의 결합이 기질에 대한 친화력을 감소시켜 효소 활성을 감소시키는 현상이다. 예를 들어, 2,3-비스포스포글리세르산(2,3-BPG)이 헤모글로빈의 알로스테릭 부위에 결합하면 모든 소단위체의 산소 친화력이 감소한다. 헤모글로빈은 산소와 결합하는 철 중심을 가진 헴을 네개 가지고 있다.

직접 트롬빈 저해제는 음성 알로스테릭 조절의 좋은 예시이며, 트롬빈의 알로스테릭 저해제는 항응고제로 사용될 가능성이 있다.

스트리크닌은 글리신 수용체의 알로스테릭 저해제로 작용하는 경련성 독이다. 글리신은 포유류의 척수와 뇌줄기에서 주요 시냅스 후 억제성 신경전달물질인데, 스트리크닌은 글리신 수용체의 별도 결합 부위에서 알로스테릭 방식으로 작용하여 글리신에 대한 글리신 수용체의 친화성을 낮춘다.

포스포프럭토키네이스(PFK)는 ATP에 의해 알로스테릭하게 저해될 수 있다. ATP 수준이 높으면 ATP는 PFK의 알로스테릭 부위에 결합하여 효소의 3차원적 형태 변화를 일으키고, 이는 활성 부위의 기질(과당 6-인산 및 ATP)에 대한 친화력을 감소시켜 효소를 비활성화시킨다. 이는 해당과정을 중단시켜 신체의 포도당을 보존하고 세포의 ATP를 균형잡힌 수준으로 유지한다.

4. 종류

알로스테릭 조절인자는 기질과의 관계에 따라 호모트로픽 조절인자와 헤테로트로픽 조절인자로 나눌 수 있다.

많은 알로스테릭 단백질은 자체 기질에 의해 조절된다. 이를 호모트로픽 알로스테릭 분자라고 부르며, 대부분 알로스테릭 촉진을 나타낸다. 비 기질 제어 분자는 헤테로트로픽 알로스테릭 분자라고 불리며, 촉진 작용을 나타내는 것도 억제 작용을 나타내는 것도 있다. 자체 기질과 비 기질 분자 모두에 의해 조절되는 알로스테릭 단백질도 있다. 이러한 단백질은 호모트로픽 작용도 헤테로트로픽 작용도 받는다.

4. 1. 호모트로픽

호모트로픽(homotropic) 알로스테릭 조절인자는 표적 단백질의 기질이자 단백질 활성의 조절 분자이며, 일반적으로 단백질의 활성화제이다.[55] 예를 들어, 산소(O2)와 일산화 탄소(CO)는 헤모글로빈의 알로스테릭 조절인자이다.[55]

혈액 속 헤모글로빈은 산소와 결합하는 철 중심을 가진 헴을 네 개 가지고 있으며, 각 산소와의 결합에는 일정한 평형 상수가 존재한다. 그러나 헤모글로빈 내의 하나의 헴이 산소와 결합하면 헤모글로빈 전체의 구조가 변화하여 다른 헴과 산소의 결합이 촉진된다. 즉, 산소 농도가 높은 곳에서는 단독 헴보다 효율적으로 산소를 섭취할 수 있다. 반면에 세포 내 미오글로빈의 각 헴에는 헤모글로빈과 같은 협동 효과가 없으므로, 산소와의 결합 생성 반응은 산소 농도에 1차로 비례할 뿐이다. 이 결과, 헤모글로빈은 산소가 많은 폐에서는 산소를 흡수하고, 산소가 적은 각 세포에서는 산소를 방출할 수 있다.

많은 알로스테릭 단백질은 자체 기질에 의해 조절된다. 이를 호모트로픽 알로스테릭 분자라고 부르며, 대부분 알로스테릭 촉진을 나타낸다.

4. 2. 헤테로트로픽

헤테로트로픽(heterotropic) 알로스테릭 조절인자는 효소의 기질이 아닌 조절 분자이다.[56][15] 이는 효소의 활성화제 또는 저해제일 수 있다.[15] 예를 들어, 헤모글로빈의 수소 이온(H+), 이산화탄소(CO2) 및 2,3-비스포스포글리세르산(2,3-BPG) 결합 등이 헤테로트로픽 알로스테릭 조절의 예시이다.[56][15] IMP/GMP 특이적 5' 뉴클레오타이데이스에서 사량체 효소의 이량체 경계면에서 GTP 분자의 결합은 K형 헤테로트로픽 알로스테릭 활성화를 나타내는 활성 부위에서 기질인 GMP에 대한 친화력을 증가시킨다.[55][14]

일부 알로스테릭 단백질은 기질과 다른 분자에 의해 조절될 수 있으며, 이러한 단백질은 호모트로픽 상호작용과 헤테로트로픽 상호작용이 모두 가능하다.[55][14]

4. 3. 필수 활성화제

필수 활성화제(essential activator)는 활성화제가 없을 때 표적 효소의 활성이 매우 낮거나 거의 없는 경우를 의미한다.[57][58] 카르바모일 인산 합성효소 I에 대한 ''N''-아세틸글루탐산의 활성이 대표적인 예시이다.[57]

5. 비조절 알로스테릭 효과

비조절 알로스테릭 부위는 효소(또는 단백질)의 기능에 필수적이지만, 조절 기능을 수행하지 않는 비조절 성분이다. 예를 들어, 많은 효소들은 적절한 기능을 위해 나트륨 결합을 필요로 한다. 그러나 나트륨은 항상 존재하며, 효소 활성을 조절하기 위해 나트륨을 추가 또는 제거하는 것으로 알려진 생물학적 과정은 없다. 비조절 알로스테릭 조절은 나트륨 외에 다른 이온(칼슘, 마그네슘, 아연)뿐만 아니라 다른 화합물과 비타민도 포함될 수 있다.

6. 약리학

알로스테릭 조절은 내인성 리간드의 결합 부위(활성 부위)와 다른 부위(조절 부위)에서 알로스테릭 조절인자의 결합으로 인해 발생하며 내인성 리간드의 효과를 강화하거나 억제한다. 정상적인 상황에서는 수용체 분자의 입체구조적 변화를 유발하여 작용하며, 이로 인해 리간드의 결합 친화도가 변경된다. 알로스테릭 리간드는 일차 오르토스테릭 리간드에 의해 수용체의 활성화를 조절하고 전기 회로의 조광기 스위치처럼 작용하여 반응의 강도를 조정하는 것으로 생각할 수도 있다.

예를 들어, GABAA 수용체에는 신경전달물질인 γ-아미노뷰티르산(GABA)이 결합하는 두 개의 활성 부위가 있을 뿐만 아니라 벤조다이아제핀 및 전신마취제 조절 결합 부위도 있다. 이러한 조절 부위는 각각 양성 알로스테릭 조절을 하여 GABA의 활성을 강화할 수 있다. 디아제팜은 벤조디아제핀 조절 부위의 양성 알로스테릭 조절인자이며, 디아제팜의 해독제인 플루마제닐은 수용체 길항제이다.

표적을 알로스테릭하게 조절하는 약물의 최근 예로는 부갑상샘기능항진증 치료에 사용되는 약물인 시나칼세트와 HIV 감염 치료에 사용되는 약물인 마라비록이 있다. 알로스테릭 조절은 약물 개발의 중요한 표적이 되고 있으며, 알로스테릭 조절인자는 기존 약물보다 높은 선택성과 낮은 독성을 가질 수 있다는 장점이 있다.

6. 1. 정위성 억제제 vs. 알로스테릭 억제제

6. 1. 1. 정위성 억제제

정위성 억제제는 기질이 일반적으로 결합하는 효소의 활성 부위에 직접 결합한다. 활성 부위를 점유함으로써, 이러한 억제제는 기질의 결합을 방해하여 효소의 촉매 활성을 직접적으로 차단한다. 대부분의 정위성 억제제는 활성 부위에 대한 기질과 경쟁하며, 이는 기질 농도가 증가하면 효과가 감소할 수 있음을 의미한다.

6. 1. 2. 알로스테릭 억제제

알로스테릭 억제제는 활성 부위와 구별되고 분리된 효소의 부위인 알로스테릭 부위에 결합한다. 알로스테릭 부위에 결합하면 효소의 입체 구조 변화가 유도되어 활성 부위의 기질에 대한 친화력이 감소하거나 효소의 촉매 활성이 변경될 수 있다. 이러한 간접적인 간섭은 기질이 존재하더라도 효소의 기능을 저해할 수 있다. 알로스테릭 억제제는 종종 비경쟁적 저해를 나타내는데, 이는 저해 효과가 기질 농도에 의존하지 않는다는 것을 의미한다.

6. 2. 약물 표적으로서의 알로스테릭 부위

알로스테릭 단백질은 많은 질병에 관여하며, 알로스테릭 부위는 새로운 약물 표적이 될 수 있다.[59][60] 알로스테릭 조절인자는 기존의 오르토스테릭 리간드에 비해 치료제로서 많은 이점을 갖는다. 예를 들어, G 단백질 연결 수용체(GPCR)의 알로스테릭 결합 부위는 정위성 부위와 달리 내인성 리간드를 수용하기 위한 진화적 압력을 덜 받기 때문에 더 다양하다.[61] 따라서 알로스테릭 부위를 표적으로 삼아 더 큰 G 단백질 연결 수용체(GPCR) 선택성을 얻을 수 있으며,[61] 이는 수용체 하위 유형에 걸쳐 정위성 부위의 서열 보존으로 인해 선택적 정위성 치료가 어려운 G 단백질 연결 수용체에 특히 유용하다.[62] 또한 알로스테릭 조절인자는 협동성이 제한되어 있어 투여량에 관계없이 효과의 상한선이 존재하므로 잠재적인 독성 효과를 감소시킨다.[61] 알로스테릭 조절인자에 고유한 또 다른 유형의 약리학적 선택성은 협동성에 기초하며, "절대 하위 유형 선택성"을 나타낼 수 있다.[62] 알로스테릭 조절인자가 상당한 효능을 갖지 않는 경우, 내인성 작용제가 존재할 때만 조직 반응을 선택적으로 조절하는 능력을 제공할 수 있다.[62] 올리고머 특이적 저분자 결합 부위는 의학적으로 관련된 모르페인의 약물 표적이다.[63]

7. 합성 알로스테릭 시스템

여러 개의 비공유 결합 부위를 포함하는 합성 화합물은 한 부위를 차지할 때 입체구조적 변화를 나타낸다.[64][65][66] 이러한 초분자 시스템에서 단일 결합 기여 사이의 협동성은 한 결합 부위의 점유가 두 번째 부위에서 친화력 Δ''G''를 높이는 경우 양성이고, 친화력이 높아지지 않으면 음성이다. 대부분의 합성 알로스테릭 복합체는 하나의 효과인자 리간드의 결합에 따른 입체구조적 재구성에 의존하며, 이는 다른 결합 부위에서 두 번째 리간드의 결합을 강화하거나 약화시킨다.[23][24][25] 여러 결합 부위 사이의 입체구조적 결합은 일반적으로 유연성이 더 큰 단백질보다 인공적인 시스템에서 훨씬 더 크다. 효율을 결정하는 매개변수(효과인자 E의 존재 및 부재 하에서 평형상수 Krel = KA(E)/KA의 비율로 측정됨)는 리간드 A의 결합을 위해 폐쇄된 또는 변형된 입체구조를 채택하는 데 필요한 입체구조적 에너지이다.[26]

많은 다가 초분자 시스템에서는[27] 결합된 리간드 사이에 직접적인 상호작용이 일어날 수 있으며, 이는 큰 협동성을 유발할 수 있다. 가장 일반적인 것은 이온쌍 수용체의 이온 간의 직접적인 상호작용이다.[28][29] 이러한 협동성은 종종 알로스테릭 효과(allostery)라고도 불리지만, 여기서 입체구조적 변화가 반드시 결합 이벤트를 촉발하는 것은 아니다.

8. 온라인 리소스

8. 1. 알로스테릭 데이터베이스 (ASD)

알로스테릭 조절은 오르토스테릭 부위와 지형적으로 구별되는 알로스테릭 부위에 리간드가 결합하여 생성되는 생물학적 거대분자 기능의 조절을 위한 직접적이고 효율적인 수단이다.[71] 종종 높은 수용체 선택성과 낮은 표적 기반 독성으로 인해 알로스테릭 조절은 약물 발견 및 생명공학에서 점점 더 많은 역할을 할 것으로 예상된다.[71] [http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD 알로스테릭 데이터베이스] (ASD)는 알로스테릭 분자의 구조, 기능 및 관련된 주석을 표시, 검색 및 분석하기 위한 중앙 리소스를 제공한다.[71][30] 현재 알로스테릭 데이터베이스에는 100종 이상의 알로스테릭 단백질과 세 가지 범주의 조절인자(활성화제, 저해제, 조절인자)가 포함되어 있다.[71] 각 단백질에는 알로스테리, 생물학적 과정 및 관련 질병에 대한 자세한 설명과 결합 친화도, 물리화학적 특성 및 치료 영역이 있는 각 조절인자에 대한 주석이 달려 있다.[71][30] 알로스테릭 데이터베이스에 알로스테릭 단백질의 정보를 통합하면 알려지지 않은 단백질에 대한 알로스테리(알로스테릭 효과)를 예측하고 실험적 검증을 수행할 수 있다.[71] 또한 알로스테릭 데이터베이스에서 선별된 조절인자는 문의된 화합물에 대한 잠재적인 알로스테릭 표적을 조사하는 데 사용될 수 있으며 화학자가 새로운 알로스테릭 약물 설계를 위한 구조 변형을 구현하는 데 도움이 될 수 있다.[71][30]

8. 2. 알로스테릭 잔기 및 예측

모든 단백질 잔기가 다른 자리 입체성 조절에서 똑같이 중요한 역할을 하는 것은 아니다. 다른 자리 입체성 조절에 필수적인 잔기(소위 "다른 자리 입체성 잔기")를 식별하는 것은 특히 지난 10년 동안 많은 연구의 초점이 되어 왔다.[72][73][74][75][76][77][78][79] 이러한 관심이 커진 것은 부분적으로 단백질 과학에서 이들의 전반적인 중요성 때문이지만, 생의학적 맥락에서 다른 자리 입체성 잔기가 활용될 수 있기 때문이기도 하다.[80] 표적 부위에 접근하기 어려운 약리학적으로 중요한 단백질의 경우, 주요 관심 부위를 다른 자리 입체성으로 조절할 수 있는 더 접근하기 쉬운 잔기를 대안적으로 표적하는 접근 방식을 사용할 수 있다. 이러한 잔기는 표면 및 내부 다른 자리 입체성 아미노산으로 광범위하게 분류될 수 있다. 표면의 다른 자리 입체성 부위는 일반적으로 내부의 부위와 근본적으로 다른 조절 역할을 한다. 표면 잔기는 다른 자리 입체성 신호 전달에서 수용체 또는 이펙터 부위 역할을 할 수 있는 반면, 내부 잔기는 이러한 신호를 전달하는 역할을 할 수 있다.[81][82]

참조

[1] 논문 Allostery without conformational change. A plausible model 1984-10
[2] 논문 Allostery: An Overview of Its History, Concepts, Methods, and Applications 2016-06
[3] 서적 Protein Structure and Diseases
[4] 논문 On the nature of allosteric transitions:A plausible model 1965-05
[5] 논문 Comparison of experimental binding data and theoretical models in proteins containing subunits 1966-01
[6] 논문 The Allostery Landscape: Quantifying Thermodynamic Couplings in Biomolecular Systems 2016-12
[7] 논문 Colloquium : Proteins: The physics of amorphous evolving matter https://link.aps.org[...] 2019-07-30
[8] 논문 Morpheeins--a new structural paradigm for allosteric regulation 2005-09
[9] 논문 The ensemble nature of allostery 2014-04
[10] 논문 Structural and energetic basis of allostery
[11] 논문 AIM for Allostery: Using the Ising Model to Understand Information Processing and Transmission in Allosteric Biomolecular Systems 2015-05
[12] 논문 Allosteric modulators: an emerging concept in drug discovery 2015-02
[13] 논문 Allosteric pyruvate kinase-based "logic gate" synergistically senses energy and sugar levels in Mycobacterium tuberculosis 2017-12
[14] 논문 Allosteric regulation and substrate activation in cytosolic nucleotidase II from Legionella pneumophila 2014-03
[15] 논문 Cooperative interactions of hemoglobin
[16] 논문 The N-Acetylglutamate Synthase Family: Structures, Function and Mechanisms 2015-06
[17] 논문 Structure of human carbamoyl phosphate synthetase: deciphering the on/off switch of human ureagenesis 2015-11
[18] 논문 Allostery in disease and in drug discovery
[19] 논문 Known allosteric proteins have central roles in genetic disease
[20] 논문 G-protein-coupled receptor allosterism: the promise and the problem(s) 2004-11
[21] 논문 Allosteric modulation of G protein-coupled receptors
[22] 논문 Morpheeins – A New Pathway for Allosteric Drug Discovery~!2010-02-12~!2010-05-21~!2010-06-08~!
[23] 논문 Molecular design of artificial molecular and ion recognition systems with allosteric guest responses 2001-11
[24] 논문 Artificial allosteric receptors 2013-05
[25] 논문 Allosteric supramolecular receptors and catalysts 2004-06
[26] 논문 Efficiency parameters in artificial allosteric systems 2016-09
[27] 논문 Multivalency and cooperativity in supramolecular chemistry 2005-09
[28] 논문 Ion pair receptors 2010-10
[29] 논문 Heteroditopic receptors for ion-pair recognition 2012-05
[30] 논문 ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators 2011-01
[31] 논문 Exploiting protein flexibility to predict the location of allosteric sites 2012-10
[32] 논문 Evolutionarily conserved networks of residues mediate allosteric communication in proteins 2003-01
[33] 논문 Binding leverage as a molecular basis for allosteric regulation 2011-09
[34] 논문 Allosteric networks in thrombin distinguish procoagulant vs. anticoagulant activities 2012-12
[35] 논문 Variations in clique and community patterns in protein structures during allosteric communication: investigation of dynamically equilibrated structures of methionyl tRNA synthetase complexes 2008-11
[36] 논문 Dynamical networks in tRNA:protein complexes 2009-04
[37] 논문 Exploring residue component contributions to dynamical network models of allostery 2012-08
[38] 논문 Allosteric pathways in imidazole glycerol phosphate synthase 2012-05
[39] 논문 Eigenvector centrality for characterization of protein allosteric pathways 2018-12
[40] 논문 Identifying Allosteric Hotspots with Dynamics: Application to Inter- and Intra-species Conservation 2016-05
[41] 논문 Green function of correlated genes in a minimal mechanical model of protein evolution 2018-05
[42] 논문 Allostery without conformational change. A plausible model 1984-10
[43] 논문 Allostery: An Overview of Its History, Concepts, Methods, and Applications 2016-06
[44] 서적 Protein Structure and Diseases
[45] 논문 On the nature of allosteric transitions:A plausible model 1965-05
[46] 논문 Comparison of experimental binding data and theoretical models in proteins containing subunits 1966-01
[47] 논문 The Allostery Landscape: Quantifying Thermodynamic Couplings in Biomolecular Systems 2016-12
[48] 논문 Colloquium : Proteins: The physics of amorphous evolving matter https://link.aps.org[...] 2019-07-30
[49] 논문 Morpheeins--a new structural paradigm for allosteric regulation 2005-09
[50] 논문 The ensemble nature of allostery 2014-04
[51] 논문 Structural and energetic basis of allostery
[52] 논문 AIM for Allostery: Using the Ising Model to Understand Information Processing and Transmission in Allosteric Biomolecular Systems 2015-05
[53] 논문 Allosteric modulators: an emerging concept in drug discovery 2015-02
[54] 논문 Allosteric pyruvate kinase-based "logic gate" synergistically senses energy and sugar levels in Mycobacterium tuberculosis 2017-12
[55] 논문 Allosteric regulation and substrate activation in cytosolic nucleotidase II from Legionella pneumophila 2014-03
[56] 논문 Cooperative interactions of hemoglobin
[57] 논문 The N-Acetylglutamate Synthase Family: Structures, Function and Mechanisms 2015-06
[58] 논문 Structure of human carbamoyl phosphate synthetase: deciphering the on/off switch of human ureagenesis 2015-11
[59] 논문 Allostery in disease and in drug discovery
[60] 논문 Known allosteric proteins have central roles in genetic disease
[61] 논문 G-protein-coupled receptor allosterism: the promise and the problem(s) 2004-11
[62] 논문 Allosteric modulation of G protein-coupled receptors
[63] 논문 Morpheeins – A New Pathway for Allosteric Drug Discovery~!2010-02-12~!2010-05-21~!2010-06-08~!
[64] 논문 Molecular design of artificial molecular and ion recognition systems with allosteric guest responses 2001-11
[65] 논문 Artificial allosteric receptors 2013-05
[66] 논문 Allosteric supramolecular receptors and catalysts 2004-06
[67] 논문 Efficiency parameters in artificial allosteric systems 2016-09
[68] 논문 Multivalency and cooperativity in supramolecular chemistry 2005-09
[69] 논문 Ion pair receptors 2010-10
[70] 논문 Heteroditopic receptors for ion-pair recognition 2012-05
[71] 논문 ASD: a comprehensive database of allosteric proteins and modulators 2011-01
[72] 논문 Exploiting protein flexibility to predict the location of allosteric sites 2012-10
[73] 논문 Evolutionarily conserved networks of residues mediate allosteric communication in proteins 2003-01
[74] 논문 Binding leverage as a molecular basis for allosteric regulation 2011-09
[75] 논문 Allosteric networks in thrombin distinguish procoagulant vs. anticoagulant activities 2012-12
[76] 논문 Variations in clique and community patterns in protein structures during allosteric communication: investigation of dynamically equilibrated structures of methionyl tRNA synthetase complexes 2008-11
[77] 논문 Dynamical networks in tRNA:protein complexes 2009-04
[78] 논문 Exploring residue component contributions to dynamical network models of allostery 2012-08
[79] 논문 Allosteric pathways in imidazole glycerol phosphate synthase 2012-05
[80] 논문 Eigenvector centrality for characterization of protein allosteric pathways 2018-12
[81] 논문 Identifying Allosteric Hotspots with Dynamics: Application to Inter- and Intra-species Conservation 2016-05
[82] 논문 Green function of correlated genes in a minimal mechanical model of protein evolution 2018-05


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com