结构生物化学/蛋白质功能/构象选择
构象选择是指当一个动态波动的蛋白质（配体）与一个蛋白质结合时，将构象集合转向稳定状态的过程。你可能会认为构象选择和诱导契合是一样的，但诱导契合只关注蛋白质与其刚性结合伙伴之间的相互作用。最近的研究和实验仍在努力寻找两者之间严格的区分。
在20世纪90年代后期，科学家进行了X射线和冷冻电镜成像、核磁共振数据和动力学研究，以验证“锁和钥匙”假说。经过多年的工作，提出了模型来揭示结合场景的复杂性。Koshland-Nemethy-Filmer (KNF) 和 Monod-Wyman-Changeux (MWC) 模型描述了结合中的变构效应。变构效应是指当配体与一个结合位点结合时，它会诱导一个构象变化，从而影响另一个位点的结合能力。最近的实验和数据表明，构象选择通常会接着这种构象变化或构象调整，从而使得诱导契合和原始构象选择模型之间的区分更加混乱。
扩展的构象选择模型不仅向我们展示了蛋白质构象的变化，还展示了两个结合蛋白质的能量变化。当两个蛋白质彼此靠近时，静电力和氢键会改变两个蛋白质的能量含量。这些蛋白质也可以经历不同的构象选择和调整步骤来执行特定的功能。这些选择和调整是逐步进行的，一步接着一步，并且是依赖性的，一步会影响下一步或更远的步骤。
影响构象选择的一些因素：
- 相互作用强度（离子、氢键或偶极-偶极）
- 蛋白质浓度
- 尺寸差异（更大的蛋白质通常具有更高的柔性）
经过多年的实验，已经确定了构象变化的贡献者。这些贡献者被认为在蛋白质的构象变化中起着至关重要的作用。瞬时相遇复合物：这些复合物很小（接触面积小），并通过静电力保持。然而，它们在结合位点覆盖了相对较大的（~15%）表面积。锚定残基：它们处于与结合后最终构象相似的构象。它们具有很大的接触面积。闩锁残基：这些残基被呈现出来以稳定蛋白质之间的相互作用。蛋白质片段：这些片段积累动能，并为构象变化提供能量。它们被发现可以在构象变化过程中交换高达 65% 的储存动能，从而触发诱导契合效应，并极大地促进结合。
Ras 蛋白和蛋白激酶（鸟嘌呤和腺嘌呤核苷三磷酸酶）在配体在其功能过程中结合时会经历很大的构象变化。一些新的计算机模拟方法正在与实验相结合，以进一步了解构象变化。科学家所称的“构象选择图”正在出现，其中已知构象的相对种群的变化可以最好地解释重要蛋白质的构象转换活性。 [1]
几十年来，科学家们一直在努力解决蛋白质折叠问题。为了彻底了解蛋白质如何折叠成三维结构，科学家们必须首先发现蛋白质的折叠和展开。通过实验，有一些重要的研究对生物化学界做出了贡献。
温度会影响蛋白质的稳定性和折叠。在高温下，科学家发现大多数蛋白质是无结构的。这是因为在高温下，离子相互作用和氢键等弱键会被破坏。这会降低蛋白质的诱导契合效应，并增加它们的构象选择。
伴侣蛋白有助于蛋白质的组装，并解决聚集问题（蛋白质折叠成巨大的多态聚集体物种。许多伴侣蛋白能够展开蛋白质并促进蛋白质复合物的结合。
Peter Csermely, Robin Palotai 和 Ruth Nussinov。诱导契合、构象选择和独立的动态片段：对结合事件的扩展观点。Trends Biochem Sci. 2010 年 6 月 10 日。
- ↑ 蛋白质中的大构象变化：信号传导和其他功能。Barry J. Grant、Alemayehu A. Gorfe 和 J. Andrew McCammon。