關于血紅蛋白的別構效應介紹
J．莫諾指出別構效應是通過蛋白質的構象變化而實現的。在當時對于酶的構象還缺乏詳盡了解，而血紅蛋白的精細的空間結構已由M．F．佩魯茨闡明。血紅蛋白是一個別構蛋白質，經過深入研究，已能用它的構象變化來闡明別構效應的機制。它的別構效應表現在：①氧結合的正協同性，氧飽和曲線與氧分壓的關系呈S型曲線，表明在第1個亞基與O2結合后其他亞基與O2的相繼結合越來越容易，第4個亞基的氧結合常數可比第1個的大數百倍。這是因為第1個亞基結合O2后引起血紅蛋白分子的構象變化，促使其他亞基與O2結合。O2的釋放過程也是如此，第1個O2釋放使留下的O2更易釋放。②H+濃度升高（pH降低）使血紅蛋白與 O2的親和力變小（玻爾效應），促進O2的釋放。③在恒定pH下CO2能降低血紅蛋白與O2的親和力。④人紅細胞中含有的2、3二磷酸甘油酸（BPG），也能降低O2的親和力。⑤血紅蛋白與O2的結合也能抑制其與H+，CO2和BPG的結合。
根據J．莫諾等提出的別構理論，別構酶處于兩種構象狀態，即緊張態（T態）和松弛態（R態），T態與底物的親和力低，R態與底物的親和力高。X射線衍射分析證明了脫氧血紅蛋白Hb和氧合血紅蛋白HbO2在構象上的差異。Hb4個亞基（α2β2）之間至少有8對鹽橋相聯系，緊張態（T態）時O2的結合受到障礙，而在氧結合時這些鹽橋被逐步破壞，生成的HbO2結構松散，屬于R態，易與O2結合。這就是氧合時協同效應的基??
血紅蛋白氧合時構象變化的要點如下：血紅素中的鐵與O2結合時隨即進入卟啉環平面內，將鄰近的原來傾斜的組氨酸F8拉直，并帶動附近肽鏈的運動，結果導致αβ亞基相對于另一對αβ亞基轉動15°角（。如果將 4個亞基標記為α1。α2，β1和β2，則α2β2之間和G沙之間兩個接觸面較牢固，沒有改變，變動最大的是α1β2（或α2β1）之間的接觸面，α1β2（α2β1）界面的變動是T態向R態轉變的開關（反之亦然）。在T態向R態轉變時，鹽橋破壞，當O2釋放時，又通過該界面的滑動，鹽橋重新恢復，R態又能轉變成T態。α1β2（α2β1）界面的氨基酸序列是相當保守的，如在這一序列范圍內發生突變則對別構效應有較大影響。
利用別構理論6T以解釋血紅蛋白的一系列特殊的性質，例如波爾效成的分子機制是當H+濃度增高時，主要使卜亞基 C-末端的卜146 HiS側鏈咪浚基（占波爾效應的40%），α亞基N-末端氨基（占25%），和α122His（占10%）以及其他組氨酸或賴氨酸的質子化，這樣加強了鹽橋，穩定了T態，O2不易結合。由于在Hb中β-146His受鄰近的β-94ASP負電荷的影響更易質子化，而在HbO2中該His遠離β-94ASP，質子化傾向降低。所以 H+與Hb的親和力要比與HbO2的親和力更強。
