DICCIONARIO MÉDICO

Centro alostérico

El centro alostérico (o sitio alostérico) es una región de una proteína, generalmente una enzima, situada en un lugar diferente del centro activo. Cuando una molécula reguladora se une a él, la conformación de la proteína cambia y, con ella, la eficacia de la catálisis en el centro activo.

Qué es el centro alostérico

El adjetivo «alostérico» procede del griego ἄλλος (állos, «otro, diferente») y στερεός (stereós, «sólido, forma tridimensional»). Jacques Monod, Jeffries Wyman y Jean-Pierre Changeux acuñaron el concepto en 1965 para describir proteínas cuya actividad puede modificarse mediante la unión de una molécula en un sitio distinto del que ocupa el sustrato. Aquel artículo, publicado en el Journal of Molecular Biology, sentó las bases de la regulación alostérica y valió a Monod el Nobel de Fisiología o Medicina de ese mismo año (compartido con François Jacob y André Lwoff, aunque por trabajos sobre regulación génica en bacterias).

El principio es conceptualmente sencillo: una molécula efectora se une a un sitio topográficamente separado del centro activo y provoca un reacomodo en la geometría de la proteína. Si el reacomodo facilita la unión del sustrato al centro activo, se habla de modulación positiva; si la dificulta, de modulación negativa. El fenómeno depende de que la proteína tenga cierta flexibilidad conformacional, algo habitual en enzimas oligoméricas con varias subunidades.

Regulación metabólica mediante centros alostéricos

La regulación alostérica es uno de los mecanismos principales por los que la célula ajusta la velocidad de sus rutas metabólicas. Un ejemplo clásico es la retroinhibición (o inhibición por producto final): el producto de una vía se acumula, se une al centro alostérico de la primera enzima de esa vía y frena la producción. Es un circuito de retroalimentación negativa que evita la acumulación innecesaria de metabolitos.

La fosfofrutocinasa-1, enzima reguladora de la glucólisis, posee varios centros alostéricos sensibles al ATP, al citrato y a la fructosa-2,6-bisfosfato. Cuando la célula dispone de energía suficiente, el ATP actúa como inhibidor alostérico y ralentiza la vía; cuando la demanda energética crece, la fructosa-2,6-bisfosfato releva al ATP del sitio alostérico y la enzima se activa. Esa dualidad permite un ajuste fino que un simple mecanismo de encendido y apagado no podría lograr.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra «alostérico»?

De los griegos ἄλλος (állos, «otro») y στερεός (stereós, «forma»). Literalmente, «de otra forma». Monod, Wyman y Changeux eligieron el nombre en 1965 para resaltar que el sitio regulador tiene una localización y una geometría diferentes de las del centro activo.

¿Es lo mismo centro alostérico que centro activo?

No. El centro activo es donde el sustrato se une y se transforma. El centro alostérico está en otra parte de la molécula y su función es reguladora: la unión de un efector allí modifica la forma o la accesibilidad del centro activo. Son complementarios, no intercambiables.

¿Todos los fármacos actúan sobre el centro activo?

No. Muchos se diseñan precisamente para unirse al centro alostérico y modificar la actividad de la proteína diana sin competir con el sustrato natural. Se denominan moduladores alostéricos y constituyen una línea activa de investigación farmacológica, porque suelen ofrecer mayor selectividad y menos efectos secundarios que los inhibidores competitivos clásicos.

Referencias

  1. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Enzima. Enciclopedia médica.
  2. Real Academia Nacional de Medicina de España. Diccionario de términos médicos.
  3. Manual MSD (versión para profesionales). Manual MSD.
  4. Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). SEBBM.

Entradas relacionadas en el diccionario

Si desea profundizar en la regulación enzimática y sus conceptos asociados, puede consultar las siguientes definiciones del Diccionario médico:

  • Alostérico: relativo al alosterismo, principio por el cual la unión de una molécula en un sitio de una proteína modifica la actividad en otro sitio.
  • Centro activo: región de una enzima donde se une el sustrato y se produce la reacción catalítica.
  • Enzima: proteína con capacidad catalítica que acelera reacciones bioquímicas.
  • Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el organismo para mantener la vida.
  • Receptor: estructura molecular capaz de reconocer y unirse a una señal específica, desencadenando una respuesta celular.

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