Une enzyme allostérique est un produit chimique impliqué dans la régulation des processus cellulaires. Ces enzymes jouent un rôle dans le métabolisme cellulaire en catalysant divers événements, comme d’autres enzymes, et elles peuvent également être utilisées pour contrôler le taux de métabolisme. Ils sont utilisés par la cellule pour maintenir une efficacité de fonctionnement élevée et pour éviter le gaspillage d’énergie et la production inutile à l’intérieur de la cellule. Les chercheurs qui les étudient travaillent souvent avec des bactéries telles que Escherichia coli pour en savoir plus sur le fonctionnement de ces enzymes et sur ce qui se passe lorsque leur structure change.
La fonction des enzymes peut être modifiée par la liaison d’inhibiteurs ou d’activateurs au site actif de l’enzyme. Avec les enzymes allostériques, les inhibiteurs ou activateurs, également appelés effecteurs ou molécules régulatrices, se lient en fait à un site différent de l’enzyme. Cela modifie la structure de l’enzyme, altérant par conséquent sa fonction.
Lorsqu’un inhibiteur se lie à une enzyme allostérique, l’enzyme est effectivement désactivée et ne peut plus fonctionner dans le corps. Les activateurs, quant à eux, activent l’enzyme pour qu’elle puisse remplir une fonction. Les molécules régulatrices peuvent se détacher au besoin. En utilisant ce système, les cellules peuvent réguler l’activité des enzymes en réponse à des situations changeantes, en activant les enzymes au besoin et en les désactivant lorsqu’elles ne veulent pas qu’elles fonctionnent.
Le site de liaison où se fixe une molécule régulatrice est connu sous le nom de site allostérique sur l’enzyme. La régulation allostérique des enzymes implique un certain nombre de molécules différentes qui peuvent s’adapter sur ce site, un peu comme les clés s’insèrent dans une serrure. Avec l’inhibition, l’enzyme est maintenue afin qu’elle soit prête en cas de besoin, mais ne fonctionnera pas avant qu’elle ne soit requise, et avec l’activation, elle est mise en marche afin qu’elle puisse remplir une fonction métabolique souhaitée. Le corps équilibre le nombre d’enzymes actives et inactives pour moduler une grande variété de processus biologiques.
En plus d’être utilisées par l’organisme, les enzymes allostériques peuvent également être exploitées par un médecin. Cibler le site de liaison sur l’un d’entre eux pourrait permettre une administration de médicament unique pour modifier la forme, et donc la fonction, d’une enzyme. La modulation allostérique pourrait être utilisée pour traiter un certain nombre de conditions médicales avec une thérapie ciblée avec précision qui peut causer moins d’effets secondaires et d’autres problèmes car elle se concentre sur une enzyme spécifique dans le corps, plutôt que de cibler une vaste région.