Hasta ahora nos hemos limitado a considerar la formación del complejo
proteína-ligando. Pero nos podemos preguntar: Una vez formado ¿que es lo que va
a ocurrir?. O, de otra forma: ¿para que sirve la formación del complejo?. Como
cabría esperar, existen varias posibilidades:
Nada de particular.
El complejo PL se mantiene o se disocia sin que ni la proteína ni el ligando
sufran ninguna modificación adicional. Es lo que ocurre con muchas proteínas
de almacenamiento o transporte, como en los casos
ferritina-hierro o mioglobina-oxígeno.
La proteína modifica químicamente al o a los
ligandos. Es decir, rompe o crea enlaces covalentes, o altera el
estado redox de los ligandos. En este caso la proteína es una
enzima, el o los ligandos son los
sustratos de la reacción, y el sitio de
unión del ligando forma parte de centro activo
de la enzima
La proteína sufre un cambio conformacional
en una zona diferente al sitio de unión del ligando. Es decir, el ligando
induce un cambio conformacional en una zona la proteína alejada de donde se
ha unido. Este fenómeno se denomina alosterismo,
que viene a significar "en otro lugar". Este cambio conformacional, a su
vez, puede disparar toda una serie de acontecimientos, que no son
excluyentes entre sí:
Modificación de la afinidad de la proteína hacia otra molécula
de ligando, que puede ser de igual o diferente tipo de la inicialmente
unida. Al fenómeno cinético resultante se le denomina
cooperatividad.
Un caso especial pero extremadamente importante es cuando ese cambio
conformacional modifica la capacidad de unir a la proteína con otras
macromoléculas, bien se trate de otras proteínas o bien se trate de
ácidos nucleicos.
Modificación de la conformación del sitio catalítico de la enzima,
si lo hubiera. En este caso se trataría de una activación o de una
inhibición alostérica, según la enzima vea incrementada o disminuída su
actividad catalítica, respectivamente.
Cambio conformacional en la
proteína recoverina inducido por la
unión de calcio.
A) Sin calcio unido. La proteína se encuentra
libre en el citosol. B) Tras la unión de los iones calcio, la
proteína libera su extremo amino terminal, al que se encuentra unido
un resto de ácido mirístico por un enlace amida. Este ácido graso se
integra en la membrana y la proteína queda asociada a la misma.
Estos cambios conformacionales inducidos por ligando son extremadamente
importantes, ya que constituyen la base molecular de todos los procesos de
control metabólico, de regulación de la expresión génica y del control hormonal.
