La teoria de l'ajust induït es va originar a Koshland i correspon a una extensió del principi de bloqueig, que suposa que les estructures anatòmiques encaixen. L’ajust induït es refereix a enzims com la quinasa que canvia la seva conformació per formar un complex enzim-lligand. En els defectes enzimàtics, el principi d’ajust induït es pot veure afectat per pertorbacions.
Què és l'ajust induït?
Hi ha una especificitat vinculant entre enzims i substrats. Aquesta especificitat d'unió implica el principi de bloqueig. Hi ha una forma especial del principi de bloqueig amb l’ajust induït. Molts processos del cos funcionen d'acord amb el principi de bloqueig i clau o de mà en guant. Això s'aplica, per exemple, a l'articulat articulacions. L’articulació cap es connecta al sòcol articular com una clau en un pany o una mà en un guant. La porta no s’obre fins que la clau s’adapta amb precisió al pany. En el mateix context, certes funcions del cos només s’obren quan les estructures s’ajusten amb precisió. Una forma especial del principi de bloqueig de la clau és l’ajust induït. Aquesta és una teoria per a la formació de complexos proteïna-lligand, com ara un complex enzim-substrat en el context de reaccions catalitzades per enzims. Daniel E. Koshland es considera el primer a descriure la teoria i la va postular per primera vegada el 1958. A diferència del principi de bloqueig, la teoria de l'ajust induït no assumeix dues estructures estàtiques. Així, sobretot en el cas dels complexos proteïna-lligand, només un canvi conformacional de la proteïna implicada hauria de permetre la formació del complex. Koshland considerava que el lligand i la proteïna, o millor enzim, eren dinàmics i raig d'una interacció que indueix a tots dos socis, per motius de formació complexa, a experimentar un canvi conformacional.
Funció i tasca
Hi ha una especificitat vinculant entre enzims i substrats. Aquesta especificitat d'unió implica el principi de bloqueig. Cada enzim té un lloc actiu. Aquest centre té la forma de formar un complex amb un lligand d’una manera que s’adapta gairebé perfectament a la forma espacial del substrat destinat a això. En molts enzims, però, el lloc actiu respectiu està present en una forma menys que perfecta sempre que no estigui unit a un substrat. Aquesta observació sembla contradir el principi de bloqueig, ja que en el cas dels enzims i els seus lligands, sembla que primer es produeix la concordança de formes. Així, tan bon punt l’enzim s’adhereix a un lligand, intermolecular interaccions són induïts. Aquests interaccions a nivell intermolecular provoquen un canvi conformacional de l’enzim. La conformació es refereix a les diferents possibilitats d’ordenació dels àtoms individuals d’una molècula que resulten d’una simple rotació al voltant d’un eix. Per tant, el canvi conformacional dels enzims correspon a un canvi en la disposició espacial dels seus molècules i és el que permet la formació d’un complex enzim-substrat en primer lloc. Per exemple, l'hexoquinasa catalitza com a enzims el primer pas de la glicòlisi. Tan bon punt aquests enzims es troben amb el substrat glucosa, es pot observar un ajust induït en el sentit de la formació d'un "ajust induït". L’enzim hexocinasa fosforila el seu lligand glucosa a una glucosa-6-fosfat amb el consum d’ATP. L'estructura de aigua s’assembla al grup alcohòlic de l’àtom de C6 que l’enzim fosforila durant la reacció. Per la seva petita mida, aigua molècules es podria unir al lloc actiu de l’enzim, de manera que es produiria hidròlisi de l’ATP. No obstant això, l'ajust induït permet catalitzar l'hexoquinasa glucosa conversió amb alta especificitat, de manera que la hidròlisi de l’ATP s’ha de produir a petita escala. Així, amb el mecanisme d’ajust induït, l’especificitat del substrat augmenta. El principi és particularment observable en quinases de l’organisme humà. L'ajust induït no s'aplica a tots els complexos de lligands-receptors, perquè en molts casos hi ha límits naturals al canvi conformacional d'ambdós socis.
Malalties i trastorns
Pertorbat és el principi d’ajust induït en diferents defectes enzimàtics. En fenilcetonúria, per exemple, els enzims estan restringits en la seva activitat o fracassen completament. Això sol ser degut a un defecte genètic. En fenilcetonúria, l'enzim fenilalanina hidroxilasa és defectuós. La fenilalanina ja no es converteix en tirosina i s’acumula en conseqüència. Es produeixen substàncies neurotòxiques, de manera que, a més de les retard, els pacients tenen tendència a convulsions. Els defectes enzimàtics solen determinar-se genèticament i són causats per una seqüència d’aminoàcids codificada defectuosament a l’ADN. Les malalties metabòliques causades per defectes enzimàtics i un principi d’ajust induït tan pertorbat es coneixen com a enzimopaties. Piruvat els defectes de quinasa estan presents, per exemple, en un PKLR que codifica defectuosament general. aquest general es troba al locus genètic 1q22 del cromosoma 1. Es coneixen diferents mutacions de l’al·lel PKLR de piruvat quinasa, que apareixen com a defectes en la forma R. La seva malaltia s’anomena al seu torn glicogenosi tipus VI i pertany al grup de malalties d’emmagatzematge de glicogen. És un trastorn metabòlic heretat autosòmic recessiu o vinculat a X degut a defectes enzimàtics. Més precisament, la causa rau en diversos defectes enzimàtics del sistema de fosforilasa quinasa dins del fetge i músculs. En aquest context es coneixen, per exemple, el defecte de la fosforilasa-b-quinasa lligada a X al fetge, el defecte de la fosforilasa hepàtica de l'herència autosòmica recessiva i el fracàs combinat de la fosforilasa-b-quinasa dins del fetge i la musculatura. En el context de fetge fosforilasa, les mutacions causals s’han localitzat al PYGL general i es localitzen així al cromosoma 14q21 a q22. La deficiència combinada de fosforilasa hepàtica i muscular s’associa amb mutacions del gen PHKB al locus 16q12-q13. S'han identificat mutacions causatives del gen PHKA2 al locus Xp22.2-p22.1 per al defecte de la fosforilasa quinasa hepàtica lligada a X. Altres glucogenoses també poden abolir o complicar l'efecte d'ajust induït de la cinasa corresponent.