通过实验证明变构酶是由多亚基组成的。分别有催化和调节两个中心

别构酶结构别构酶多为寡聚酶，含有两个或多个亚基。其分子中包括两个中心：一个是与底物结合、催化底物反应的活性中心；另一个是与调节物结合、调节反应速度的别构中心。两个中心可能位于同一亚基上，也可能位于不同亚基上。在后一种情况中，存在别构中心的亚基称为调节亚基。别构酶是通过酶分子本身构象变化来改变酶的活性。调节物也称效应物或调节因子。一般是酶作用的底物、底物类似物或代谢的终产物。调节物与别构中心结合后，诱导或稳定住酶分子的某种构象，使酶的活性中心对底物的结合与催化作用受到影响，从而调节酶的反应速度和代谢过程，此效应称为酶的别构效应（allosteric effect ）。因别构导致酶活力升高的物质，称为正效应物或别构激活剂，反之为负效应物或别构抑制剂。不同别构酶其调节物分子也不相同。有的别构酶其调节物分子就是底物分子，酶分子上有两个以上与底物结合中心，其调节作用取决于分子中有多少个底物结合中心被占据。别构酶的反应初速度与底物浓度（V对［S］）的关系不服从米氏方程。而是呈现S形曲线。S形曲线表明，酶分子上一个功能位点的活性影响另一个功能位点的活性，显示协同效应（cooperative effect ）, 当底物或效应物一旦与酶结合后，导致酶分子构象的改变，这种改变了的构象大大提高了酶对后续的底物分子的亲和力。结果底物浓度发生的微小变化，能导致酶促反应速度极大的改变。 天冬氨酸转氨甲酰酶（Aspartate transcarbamoylase ATCase）是了解最清楚的一个别构酶。它催化嘧啶核苷酸合成途径中的第一个中间物N – 氨甲酰天冬氨酸的合成，ATCase受其代谢途径的终产物CTP 的别构抑制。ATCase 由两个三聚体构成的催化亚基（C3）和三个二聚体构成的调节亚基（r2）组成。当催化亚基和调节亚基混合时能迅速结合。 CTP 的抑制剂的影响、ATP的激活、以及协同结合底物均受四级结构的巨大变化所调节，通过催化亚基和调节亚基之间的相互作用产生别构效应。机理：

(一) Hill模式:把研究血红蛋白动力学应用到别构动力学。E + nS k1 ESnk2 E + Pk -1 总的解离常数Ks’=[E][S]n [E0]=[E] + [ESn][ESn]饱和分数：Ys = 酶所结合的底物分子数酶上底物结合位点数 Ys= n [ESn] =[S]nn [E0] Ks′+ [S]nHill方程 : Log( Ys )=nLog[S] - LogKs′ ① 1 - YsLog(Ys )~ Log[S] 作图1-YsV=k2 [ESn]Vm=k2 [E0]V/Vm = [ESn] / [E0] = Ys带入①中得: Log(V)= nLog[S] – LogKs’ ② Vm - V作图直线的斜率为n（Hill系数）(二) MWC模式： Monod-Wyman-Changeux :于1965年提出，也称齐变模式1. 模式要点: ① 别构蛋白是一种寡聚体，由多个相同原体构成。原体是寡聚蛋白最小的功能单位，它们在别构蛋白中占有相等的地理位置。寡聚蛋白至少有一个对称轴。

② 每个亚基对同一种配体只有一个结合位点。

③ 蛋白亚基可具有R型和T型两种构象。这两种构象在无底物和效应剂存在时处于平衡状态。

④ 蛋白亚基都只能取相同的构象，无杂合体。亚基齐步转变⑤ 亚基的构象可变，但蛋白分子的对称性不变。

⑥ 无论多少配体结合到酶上，配体与R态 和T态酶的内在解离常数都相等， 分别以KR和KT表示。(三) KNF模式Koshland-Nemethy-Filmer 于1966年提出1. 模式要点：

①对聚合体酶来说，每个亚基可有R和T两种状态，但在无底物和效应剂存在时只有T态。

②亚基的构象改变可由于且只能由于配基和底物的结合引起，构象的改变是序变过程，存在杂合体③ 酶构象的改变只影响相邻亚基的变化，使其他配基的亲和力增加或减小。激活剂与酶结合后，不影响酶继续结合底物； 而抑制剂结合到酶分子上之后，使酶的构象发生改变，不再与底物结合——解释异种协同效应(四) EIG模式:也称为总模式（general scheme），是1967年由Eigen提出的。 要点：

① 酶无论是否结合配体，亚基的构象都能发生变化 ② 在同种酶分子中不同的构象的杂合体都能依次与 底物结合