Der Hauptunterschied zwischen dem konzertierten und dem sequentiellen Modell des Allosterismus besteht darin, dass im konzertierten Modus Enzymuntereinheiten so verbunden sind, dass eine Konformationsänderung in einer Untereinheit notwendigerweise auf alle anderen Untereinheiten übertragen wird, während im sequentiellen Modell Untereinheiten sind nicht so verbunden, dass eine Konformationsänderung in einer Untereinheit eine ähnliche Änderung in den anderen bewirkt.
Das konzertierte Modell und das sequentielle Modell des Allosterismus können als zwei grundlegende Verh altensmodelle allosterischer Enzyme beschrieben werden. Diese Modelle wurden 1965 bzw. 1966 eingeführt. Derzeit verwenden wir diese beiden Modelle als Grundlage für die Interpretation experimenteller Ergebnisse. Das konzertierte Modell hat den Vorteil, dass es vergleichsweise einfach ist und das Verh alten einiger Enzymsysteme sehr gut beschreibt. Das sequentielle Modell hingegen zeigt eine gewisse Einfachheit, aber nur für einige realistische Bilder von Strukturen und Verh alten von Proteinen. Dieser Modus geht auch sehr gut mit dem Verh alten einiger Enzymsysteme um.
Was ist das konzertierte Modell des Allosterismus?
Das konzertierte Modell des Allosterismus postuliert, dass Enzymuntereinheiten so verbunden sind, dass eine Konformationsänderung in einer Untereinheit notwendigerweise auf alle anderen Untereinheiten übertragen wird. Dies wird auch als Symmetriemodell oder MWC-Modell bezeichnet. Nach diesem Modell müssen alle Untereinheiten in derselben Konformation vorliegen.
Abbildung 01: Allosterische Regulation (A – Aktives Zentrum B – Allosterisches Zentrum C – Substrat D – Inhibitor E – Enzym)
Dieses Modell wurde 1965 von Jacques Monod, Jeffries Wyman und Jean-Pierre eingeführt. Nach diesem Modell hat ein Protein zwei Konformationen: die aktive Konformation R und die inaktive Konformation T. Die R-Konformation bindet das Substrat fest, wohingegen, in der T-Konformation ist das Substrat weniger fest gebunden.
Ein Unterscheidungsmerkmal des konzertierten Modells ist, dass sich die Konformation aller Untereinheiten gleichzeitig ändert. Beispielsweise können in einem hypothetischen Protein mit zwei Untereinheiten beide Untereinheiten die Konformation von der inaktiven T-Konformation in die aktive R-Konformation ändern.
Was ist das sequentielle Modell des Allosterismus?
Das sequentielle Modell des Allosterismus kann als direktes sequentielles Modell des allosterischen Verh altens beschrieben werden. Dieses Modell zeichnet sich dadurch aus, dass es das Substrat bindet, das die Konformationsänderung von der T-Form zur R-Form induziert. Dies führte zur Bildung des kooperativen Bindungsausdrucks dieses Modells.
Abbildung 02: Sequenzielles Modell
Darüber hinaus werden in diesem Modell alle Aktivatoren und Inhibitoren durch den Mechanismus der induzierten Anpassung gebunden. Hier beeinflusst die Konformationsänderung des Inhibitors oder Aktivators in einer der Untereinheiten die Konformationen anderer Untereinheiten.
Die wichtigsten Merkmale des sequentiellen Modells sind: Seine Untereinheiten müssen nicht in der gleichen Konformation existieren, seine Konformationsänderungen werden nicht auf alle Untereinheiten übertragen und Moleküle von Substraten binden über das induzierte Anpassungsprotokoll.
Was ist der Unterschied zwischen konzertiertem und sequentiellem Allosterismus-Modell?
Der Hauptunterschied zwischen dem konzertierten und dem sequentiellen Modell des Allosterismus besteht darin, dass im konzertierten Modus eine Konformationsänderung in einer Untereinheit notwendigerweise auf alle anderen Untereinheiten übertragen wird, während im sequentiellen Modell eine Konformationsänderung in einer Untereinheit dies nicht tut eine ähnliche Veränderung bei den anderen hervorrufen.
Zusammenfassung – Konzertiertes vs. sequentielles Modell des Allosterismus
Das konzertierte Modell des Allosterismus ist ein Modell, das postuliert, dass Enzymuntereinheiten so verbunden sind, dass eine Konformationsänderung in einer Untereinheit notwendigerweise auf alle anderen Untereinheiten übertragen wird. Das sequentielle Modell des Allosterismus ist ein direktes sequentielles Modell des allosterischen Verh altens. In diesem Modell induziert eine Konformationsänderung in einer Untereinheit keine ähnliche Änderung in den anderen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen dem konzertierten und dem sequentiellen Modell des Allosterismus.
