为了说明变构效应中(3)的定义现象而提出的理论。现在以莫诺德-怀曼-钱格斯(Monod-Wy-man-Changeux)的理论和科什兰-内梅蒂-菲尔默(Koshland-Nemethy-Filmer)的理论最有名。M-W-C理论认为:变构蛋白有n个原基(亚基)是缔合着的齐聚物,其中各原基呈R状态(relaxed st-ate)的为Rn, 呈T状态(taut state)的为Tn。底物不存在时Tn比Rn稳定,平衡常数L=〔Tn〕/ 〔Rn〕大于1。但是如果底物仅和R结合,对这种蛋白质溶液加入底物,随其浓度逐渐上升,脱离Rn状态的分子的比率逐渐增加。现在废物-酶复合物的解离常数是Ks,底物浓度为〔S〕,若令〔S〕/Ks=a,在
越大,S型的特点就越显著。因此可以认为负效是使L变大,正效是使L变小。与此相对应的K-N-F理论指出,在底物不存在的场合,原基均处于Tn状态,与底物结合时,带有底物的原基仅处于R状态。因此若结合m个底物,就成为Tn-mRm的状态。从Tn-mRm〔s〕m若产生1个底物分子解离时的平衡常数为Km,与每一分子的齐聚物酶结合的底物
现在,若K1=K2=…=Km=Kn,则此式也成为米夏埃利斯-门滕公式。而且在K1…Kn互不相等的场合,n-〔S〕的图也是S型的。对K-N-F理论来说,在Tn-mRm态中,与T相邻的R的解离常数和与R相邻的R的解离常数并不相等,这就是上面所说的K1…Kn不相等的具体含义。不论上述哪种理论,与底物结合,而引起由T→R的变化的看法是共同的,这就是所谓的异构转变(allosteric transi-tion),但在M-W-C理论中认为Tn→Rn是协同发生的,而与此相对,在K-N-F理论中却是Tn→Tn-1R1→Tn-2 R2…这样逐次发生的,在这一点上两种理论是不同的。