Ligand-linked association-dissociation In transport proteins and hormone receptors

Ligand-linked changes in the aggregation state of biological macromolecules occur and have importance in several physiological processes, e.g., the response of hormone receptors, cooperative ligand binding, and others. The mathematical formalisms that express the thermodynamics governing these processes are complex, as they are required to describe observations made under experimental conditions in which many parameters may be simultaneously varied. The description of the functional behaviour of proteins that present ligand-linked association-dissociation events must accommodate cases where both the binding stoichiometries and reaction mechanisms are variable. In this paper, we review some paradigmatic cases that cover different structural arrangements and binding modes, with special attention to the case of dissociating homodimeric transport proteins and receptors. Even though we cannot pretend to be comprehensive on the proteins presenting this behaviour, we believe that we can attempt to be comprehensive on the structural arrangements and thermodynamic properties of these systems, which fall into a limited set of possible types.

Nelle macromolecole biologiche possono verificarsi cambiamenti dello stato di aggregazione controllati dalla combinazione con piccole molecole. Questi fenomeni hanno grande importanza in vari processi fisiologici quali la risposta dei recettori ormonali la cooperatività e altri ancora.I formalismi matematici che descrivono questi processi sono complessi perché devono descrivere simultaneamente osservazioni sperimentali condotte in condizioni sperimentali diverse che prevedono la variazione di molti parametri; devono inoltre consentire casi in cui la stechiometria ed il meccanismo di legame variano con lo stato di aggregazione. In questo articolo vengono esaminati alcuni casi paradigmatici con l'ambizione di essere comprensivi sul numero dei possibili meccanismi, se non sul numero delle proteine che presentano fenomeni di aggregazione-disaggregazione ligando-dipendenti.