Kooperativitätsmodell, ein strukturelles und funktionelles Modell kooperativer oligomerer Enzyme, mit dem das Kooperativitätsverhalten (Kooperativität) beim Umsatz von Substraten oder bei der Bindung von Effektoren erklärt und beschrieben werden kann. Das K. erlaubt die Herleitung von Bindungspotenzialen und Bindungsgleichungen, die mit den Messdaten verglichen werden können. Dabei müssen eine Reihe von Parametern hypothetisch festgelegt werden, um zu speziellen K. für bestimmte Enzyme zu gelangen: 1) die Anzahl der Untereinheiten, 2) die räumliche Anordnung der Untereinheiten (tetraedrisch, quadratisch planar, usw.), 3) die Anzahl der Konfigurationen der Untereinheiten und die Art ihrer Wechselwirkung mit Effektoren (Konfigurationshypothese), 4) die Art der Beeinflussung anderer Untereinheiten bei der Änderung der Konfiguration einer Untereinheit (Interaktionshypothese).

Häufig bezeichnet man das K. für ein tetrameres Enzym, für das das Monod-Modell und das Koshland-Modell Grenzfälle sind (Abb.), als allgemeines K. Es ist jedoch durch die Annahme von nur zwei Untereinheitenkonfigurationen (S und T) schon spezialisiert. Die Konfigurationshypothese des Monod-Modells (Monod-Wyman-Changeux-Modell, MWC-Modell, Alles-oder-Nichts-Modell) ist eine 2-Konfigurationshypothese (S- und T-Zustand der Untereinheiten), wobei die Effektorbindung der zwei Zustände exklusiv oder nicht exklusiv sein kann. Die Konfigurationshypothese des Koshland-Modells (Adair-Koshland-Némethy-Filmer-Modell, AKNF-Modell, induced-fit-Modell) ist eine induced-fit-Hypothese, d.h. die Liganden-bindende Konfiguration existiert in Abwesenheit des Liganden nur in vernachlässigbarer Menge und wird durch seine Anwesenheit induziert. Bezüglich der Interaktionshypothese postuliert das Monod-Modell einen Alles-oder-Nichts-Übergang der Untereinheitenkonfigurationen. Man nennt diesen Übergang auch "konzertiert" (engl. concerted). Das Koshland-Modell schreibt jedem Kontakt zwischen Untereinheiten eine freie Wechselwirkungsenergie zu, die charakteristisch für die zwei Konfigurationen der Untereinheiten ist.

Kooperativitätsmodell. Konfigurations-Kooperativitätsmodell eines tetrameren Enzyms. L = Ligand (Substrat oder Effektor).