La théorie de l'ajustement induit est née avec Koshland et correspond à une extension du principe de verrouillage et de clé, qui suppose que les structures anatomiques s'emboîtent. L'ajustement induit fait référence à enzymes comme la kinase qui modifie sa conformation pour former un complexe enzyme-ligand. Dans les défauts enzymatiques, le principe d'ajustement induit peut être affecté par des perturbations.
Qu'est-ce que l'ajustement induit?
Il existe une spécificité de liaison entre enzymes et substrats. Cette spécificité contraignante implique le principe du verrouillage et de la clé. Une forme spéciale du principe de verrouillage et de clé est présente avec l'ajustement induit. De nombreux processus dans le corps fonctionnent selon le principe du verrouillage et de la clé ou de la main dans la main. Cela s'applique, par exemple, aux les articulations. Le joint front s'engage dans la douille commune comme une clé dans une serrure ou une main dans un gant. La porte ne s'ouvre que lorsque la clé s'insère précisément dans la serrure. Dans le même contexte, certaines fonctions du corps ne s'ouvrent que lorsque les structures s'emboîtent précisément. Une forme spéciale du principe de verrouillage par clé est l'ajustement induit. Il s'agit d'une théorie pour la formation de complexes protéine-ligand, tels qu'un complexe enzyme-substrat dans le contexte de réactions catalysées par des enzymes. Daniel E. Koshland est considéré comme le premier à décrire la théorie et l'a postulée pour la première fois en 1958. Contrairement au principe du verrouillage et de la clé, la théorie de l'ajustement induit ne suppose pas deux structures statiques. Ainsi, en particulier dans le cas des complexes protéine-ligand, seul un changement conformationnel de la protéine impliquée devrait permettre au complexe de se former. Koshland considérait le ligand et la protéine, ou mieux une enzyme, comme dynamiques et a parlé d'une interaction qui induit les deux partenaires, dans un souci de formation complexe, à subir un changement conformationnel.
Fonction et tâche
Il existe une spécificité de liaison entre enzymes et substrats. Cette spécificité contraignante implique le principe du verrouillage et de la clé. Chaque enzyme porte un site actif. Ce centre est conformé pour former un complexe avec un ligand d'une manière qui s'adapte presque parfaitement à la forme spatiale du substrat qui lui est destiné. Dans de nombreuses enzymes, cependant, le site actif respectif est présent sous une forme moins que parfaite tant qu'il n'est pas lié à un substrat. Cette observation semble contredire le principe du verrouillage et de la clé, car dans le cas des enzymes et de leurs ligands, la correspondance de forme semble se produire en premier. Ainsi, dès que l'enzyme se fixe à un ligand, intermoléculaire interactions sont induites. Celles-ci interactions au niveau intermoléculaire provoquer un changement conformationnel de l'enzyme. La conformation fait référence aux différentes possibilités d'arrangement des atomes individuels d'une molécule qui résultent d'une simple rotation autour d'un axe. Ainsi, le changement conformationnel des enzymes correspond à un changement dans la disposition spatiale de leur molécules et c'est ce qui permet la formation d'un complexe enzyme-substrat en premier lieu. Par exemple, l'hexokinase catalyse comme enzymes la première étape de la glycolyse. Dès que ces enzymes rencontrent le substrat glucose, un ajustement induit peut être observé dans le sens de la formation d'un «ajustement induit». L'enzyme hexokinase phosphoryle son ligand glucose à un glucose-6-phosphate avec la consommation d'ATP. La structure de d'eau ressemble à celui du groupe alcoolique de l'atome C6 que l'enzyme phosphoryle au cours de la réaction. En raison de sa petite taille, d'eau molécules pourrait se fixer au site actif de l'enzyme, de sorte qu'une hydrolyse de l'ATP serait produite. Cependant, l'ajustement induit permet à l'hexokinase de catalyser glucose conversion avec une spécificité élevée, de sorte que l'hydrolyse de l'ATP doit se produire à petite échelle. Ainsi, avec le mécanisme d'ajustement induit, la spécificité du substrat augmente. Le principe est particulièrement observable sur les kinases au sein de l'organisme humain. L'ajustement induit ne s'applique pas à tous les complexes ligand-récepteur, car dans de nombreux cas, il existe des limites naturelles au changement de conformation des deux partenaires.
Maladies et troubles
Disturbed est le principe de l'ajustement induit dans différents défauts enzymatiques. Dans phénylcétonurie, par exemple, les enzymes sont limitées dans leur activité ou échouent complètement. Cela est généralement dû à un défaut génétique. Dans phénylcétonurie, l'enzyme phénylalanine hydroxylase est défectueuse. La phénylalanine n'est plus convertie en tyrosine et s'accumule en conséquence.Des substances neurotoxiques sont produites, de sorte qu'en plus de retardement, les patients ont tendance aux convulsions. Les défauts enzymatiques sont généralement déterminés génétiquement et sont causés par une séquence d'acides aminés codée par défaut dans l'ADN. Les maladies métaboliques causées par des défauts enzymatiques et un tel principe d'ajustement induit perturbé sont connus sous le nom d'enzymopathies. Pyruvate des défauts de kinase sont présents, par exemple, dans une PKLR à codage défectueux gène. Ce gène est situé sur le locus du gène 1q22 du chromosome 1. Différentes mutations sont connues à partir de l'allèle PKLR de pyruvate kinase, qui se présentent sous la forme de défauts sous la forme R. Sa maladie est à son tour appelée glycogénose de type VI et appartient au groupe des maladies de stockage du glycogène. Il s'agit d'un trouble métabolique héréditaire autosomique récessif ou lié à l'X dû à des défauts enzymatiques. Plus précisément, la cause réside dans divers défauts enzymatiques du système phosphorylase kinase dans le foie et les muscles. On connaît dans ce contexte par exemple le défaut de phosphorylase-b-kinase lié à l'X dans le foie, le défaut de phosphorylase hépatique de l'hérédité autosomique récessive et l'échec combiné de la phosphorylase-b-kinase dans le foie et la musculature. Dans le contexte de foie phosphorylase, les mutations causales ont été localisées au PYGL gène et sont ainsi localisés au chromosome 14q21 à q22. Le déficit combiné en phosphorylase hépatique-musculaire est associé à des mutations du gène PHKB au locus 16q12-q13. Des mutations causales dans le gène PHKA2 au locus Xp22.2-p22.1 ont été identifiées pour le défaut de phosphorylase kinase hépatique lié à l'X. D'autres glycogénoses peuvent également abolir ou compliquer l'effet d'ajustement induit de la kinase correspondante.
