이번에 효소의 성질과 효소의 억제, 조절 방식에 대해서 알아보자. 우선 효소는 단백질로 이루어진만큼 온도와 수소이온 농도에 민감하고, 효소마다 각기 다른 최적 활성 온도와 수소이온 농도를 갖는다. 또한 효소는 반응을 매개한 후 그 자신은 아무런 화학적 변화를 일으키지 않는 특징을 갖고 있다. RNA가 효소 역할을 하는 경우도 있는데 이 부분은 분자생물학에서 심도 있게 다룰 예정이다. 효소의 억제 방식은 비가역 억제와 가역 억제가 있다. 비가역 억제는 저해제가 효소의 기질 결합 부위 등에 공유 결합을 해서 비가역적으로 저해를 시키는 방식이다. 그 예로 푸른곰팡이에서 추출해낸 인류 최초의 항생제, 페니실린이 있다. 페니실린은 불안정한 베타-락탐 구조의 물질로 세균의 세포벽 합성에 관여하는 효소인 트랜스 펩티다아제의 세린기에 공유 결합해 세균의 세포벽 합성을 방해한다. 그 결과 세균은 저장액 환경이나 왕성한 세포 분열 시 생기는 압력을 견디지 못하고 용혈 해 죽는다. 그 외에 COX1,2를 저해하는 아스피린이나 그람 음성균은 사멸시키지 못해 개발한 암피실린도 비가역 억제의 예이다. 가역 억제는 가역적으로 효소를 저해하는 방식으로 경쟁적 저해와 비경쟁적 저해, 불 경쟁적 저해가 있다. 경쟁적 저해와 비 경쟁적 저해만 알아보도록 하겠다. 경쟁적 저해는 저해제가 기질과 비슷한 구조를 갖고 있으며, 기질과 저해제가 효소의 기질 결합 부위에 대대해 서로 경쟁적으로 결합한다. 기질 농도를 높이면 저해 효과를 극복할 수 있는 특징을 갖는다. 비 경쟁적 저해는 저해제가 효소나 효소-기질 복합체의 기질 결합 부위 이외의 다른 자리에 결합하는 방식을 취한다. 효소의 조절 방식에 대해 살펴보자. 효소의 조절 방식도 비가역 조절과 가역 조절로 나뉘고 추가로 조절 단백질의 조절, 알로스테리 조절이 있다. 비가역 조절은 번역 직후에는 활성이 없는 전구체 즉, 효소원으로 존재하다가 분자구조가 일부 절단되면서 입체 형태의 변화가 일어나 활성화된다. 예를 들어서, 체내 면역반응에 관여하는 보체나 케스페이스, 혈액 응고 인자, 소화 관련 단백질 분해 효소들이 있다. 가역 조절은 효소 활성이 인산화, 아데닐화, 우리딜화, ADP-리보실화 등의 공유 결합 변형에 의해 조절되는 방식이고, 일반적으로 별개의 효소들이 각 치환기들의 결합이나 이탈을 조절해준다. 조절 단백질 조절은 말 그로 촉매 단위체인 효소에 활성을 조절하는 조절 단백질이 결합하거나 이탈하면서 활성을 조절해준다. 단백질 카이네이스 A가 그 예이다. 알로스테리 조절은 일반적으로 여러 개의 폴리펩티드로 이루어진 물질에 여러 개의 기질 결합 부위가 존재해서 각 자리에 기질이 결합할 때마다 효소 구조가 바뀌면서 활성 변화가 생기는 조절 방식이다. 효소의 활성을 높여주는 양성 알로스테리 조절과 활성을 줄여주는 음성 알로스테리 조절이 있다.



'교양 > 일반생물학' 카테고리의 다른 글
세포생물학(11)-세포막2 (0) | 2020.04.06 |
---|---|
세포생물학(10)-세포막1 (0) | 2020.04.06 |
세포생물학(8)-효소1 (0) | 2020.04.06 |
세포생물학(7)-핵산 (0) | 2020.04.06 |
세포생물학(6)-단백질2 (0) | 2020.04.05 |
댓글