ヘモグロビンにおける協同性の分子コード

四量体ヘモグロビンは、アロステリック調節のメカニズムを理解するためのプロトタイプとして広範囲に研究されていますが、8つの中間ライゲーションフォームの機能的および構造的特性はとらえどころのないままです。これらの中間体の協同性のエネルギー論に関する最近の実験と、それらの第四紀構造の割り当てとともに、アロステリックメカニズムは以前に認識されていない対称性の特徴によって制御されることが明らかになりました。この「対称性規則」は、ヘムサイトライゲーションの構成異性体を、観測された6つのスイッチポイントの第四紀遷移に変換します。協同性は、各第四紀の形式内の結合の「協調した」第四紀スイッチングと「順次」変調の両方から生じます。TおよびR。結合親和性は、制限ケースとして古典的なアロステリックモデルを含む三次四分位カップリングの階層コードを通じて調節されます。

Although tetrameric hemoglobin has been studied extensively as a prototype for understanding mechanisms of allosteric regulation, the functional and structural properties of its eight intermediate ligation forms have remained elusive. Recent experiments on the energetics of cooperativity of these intermediates, along with assignments of their quaternary structures, have revealed that the allosteric mechanism is controlled by a previously unrecognized symmetry feature: quaternary switching from form T to form R occurs whenever heme-site binding creates a tetramer with at least one ligated subunit on each dimeric half-molecule. This "symmetry rule" translates the configurational isomers of heme-site ligation into six observed switchpoints of quaternary transition. Cooperativity arises from both "concerted" quaternary switching and "sequential" modulation of binding within each quaternary form, T and R. Binding affinity is regulated through a hierarchical code of tertiary-quaternary coupling that includes the classical allosteric models as limiting cases.