Allosteric modulation provides an effective avenue for selective and potent enzyme inhibition. Tutaj podsumowujemy i krytycznie omawiamy ostatnie osiągnięcia w zakresie mechanizmów działania częściowych agonistów allosterycznych dla trzech reprezentatywnych enzymów sygnałowych aktywowanych przez cykliczne nukleotydy: kinazy białkowej zależnej od cAMP (PKA), kinazy białkowej zależnej od cGMP (PKG) oraz białka wymiennego aktywowanego przez cAMP (EPAC). Analiza porównawcza częściowego agonizmu w PKA, PKG i EPAC ujawnia wspólny pojawiający się motyw, tj. próbkowanie różnych „mieszanych” stanów konformacyjnych, zarówno w obrębie pojedynczej domeny, jak i pomiędzy różnymi domenami. Tutaj pokazujemy, jak takie „mieszane” stany odgrywają kluczową rolę w wyjaśnieniu obserwowanej odpowiedzi funkcjonalnej, tj. częściowego agonizmu i allosterycznej pluripotencji, jak również w maksymalizacji inhibicji przy minimalizacji utraty potencji. Dodatkowo, poprzez połączenie magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), symulacji dynamiki molekularnej (MD) i modelowania allosterycznego (EAM), pokazujemy również jak mapować krajobraz energii swobodnej zespołów konformacyjnych zawierających stany „mieszane”. Omawiając wybrane studia przypadków, ilustrujemy jak symulacje MD i EAM uzupełniają NMR w celu ilościowego powiązania dynamiki białek z ich funkcją. Oczekuje się, że EAM oparte na NMR i MD będą pomocne nie tylko w projektowaniu nowych generacji wysoce selektywnych inhibitorów allosterycznych, ale także w wyborze kombinacji leków.