효소 반응의 특이성 및 효소작요에 영향을 미치는 인자들에 대하여 설명요함

목차

효소의 일반적 성질
(General Properties of Enzymes)
⑴ 촉매 작용

⑵ 조효소
① 제 2의 기질
② 제 2기질의 역할
③ B-비타민 유도체로서의 조효소

⑶ 삼점 부착

⑷ 효소의 특이성
① 광학적 특이성
② 군 특이성
⑸ 효소 활성의 측정
① 효소의 연결 분석

⑹ 효소의 분리
① 친화성 크로마토그래피 법
② Polyacrylamide Gel(PAGE)법

⑺ 효소의 세포내 분포

⑻ Isozyme

본문내용

에 대한 기질로 처리한다. 효소가 존재하는 부위에서는 효소가 촉매한 반응의 산물이 형성된다. 생성물이 착색되고 난용성이라면 그것은 형성 부위에 잔류하고 효소 국제에 대한 표지물 구실을 한다. 비록 정량적으로 믿을 만한 기술은 완성되지 못하였지만 "조직 효소학"은 비교적 효소 분포도의 도식적 및 생리적 양상을 제시한다. 만족스러운 조직 화학법이 이용 가능한 효소에는 acid 및 alkaline phosphatase, monoamine oxidase 및 여러 가지 탈수소 효소 활성이 포함된다.
⑻ Isozyme
"Malate dehydrogenase"나 "glucose-6-lhoslhatase"와 같은 낱말은 어떤 단일한 촉매작용의 실체를 기술하는 한편 malate를 oxaloacetate로 산화시키거나 후자는 glucose-6-phosphate를 glucose와 Pi로 가수분해하는 것을 촉매 하는 모든 단백질을 전보 가리키는 일반적인 명칭이기도 한다. 1930년대에 예로 malate dehydrogenase를 다른 근원(예 : 쥐 간과 E.coli)에서 정제하였을 때 쥐 간이나 E.coli의 malate dehydrogenase는 둘 다 같은 반응을 촉매하나 그 단백질의 물이, 화학적 성질은 크게 다르다는 것이 명백해졌다. 그러나 같은 촉매 작용을 가졌으나 물리적으로 다른 형의 효소가 같은 생물의 다른 조직, 같은 조직중의 다른 형의 세포 또는 E.coli 같은 무핵세포에까지도 존재할 수 있다는 것이 일반적으로 받아들여진 것은 1950년대 후반의 일이다. Hemoglobin에 전기영동적으로 서로 다른 형이 있다는 것을 증명하기 위하여 개발된 전기영동분리법이 특정 효소 활성을 가진 전기영동상 다른 형을 분리하는 데 응용됨으로써 이와 같은 사실이 증명되었다.
기본적으로 "isozyme(isoenzyme)"이라는 용어는 위 예와 같이 일정한 촉매작용을 가졌으나 물리적으로 서로 다른 형의 효소 전부를 나타내는 데 사용된다. 실제로는 특히 임상의학에서는 isozyme이란 더 제한된 의미를 갖는다. 즉 인체와 같은 특정 유핵생물의 여러 세포형에 존재하는 어떤 효소로서 물리적으로 서로 다르고 또 분리할 수 있는 형들을 의미한다. isozyme은 척추동물의 혈청이나 조직, 곤충, 식물 그리고 단핵생물에 흔히 있다. 여러 가지 dehydrogenase, sxidase, transaminase, phosphtase, transphosphorylase 및 단핵 분해 효소의 isozyme이 보고되어 있다.
인체 혈청은 몇 개의 젖산 탈수소 효소 isozyme을 함유하며, 그 상대적인 비율이 어떤 병적 조건하에서 크게 변동한다는 1957년도의 발견에 의하여 isozyme에 대한 의학적 관심이 자극을 받게 되었다. Isozyme은 비단 포유 동물의 혈청과 조직에서뿐만 아니라 양서류, 조류, 곤충, 식물, 그리고 단세포 생체에서도 보고된 바 있다. 관련된 효소의 종류와 수는 다같이 동등하게 다양하다. 수많은 탈수소 효소 그리고 몇 가지의 산화 효소, transaminase, phosphatase, transphosphorylase, 및 단백질 분해 효소의 isozyme들이 보고된 바 있다.
혈청 젖산 탈수소 효소 isozyme은 전분, 한천 또는 polyacrylamide gel을 사용하고, 일반적으로 pH 8.6애서 혈청 시료를 전기 영동법으로 처리함으로써 알게 된다. Isozyme은 이 pH에서 각기 다른 전하를 가지며, 이 전기 영동도에서 5개의 각기 다른 부위로 이동한다. Isozyme은 이어서 무색의 염료를 착색 염료로 환원하는 촉매 능력으로 그 이동 위치를 알 수 있다.
전형적인 탈수소 효소 반응의 시약에는 다음의 것이 포함된다.
㈎ 환원된 기질(예 : 젖산)
㈏ 조효소(NAD+)
㈐ 산화된 염료(예 : nitroblue tetrazolium염 [NBT])
㈑ NADH와 염료간에 전자를 수송할 수 있는 중간 전자 수 송체(예 : phenazine methosulfate[PMS])
㈒ 필요하면 이온을 활성화할 수 있는 완충 용액
젖산 탈수소 효소는 젖산명으로부터 NAD+에 2개의 전자와 1개의 H+를 이전하는 것을 촉매 한다. 이 반응은 젖산 탈수소 효소의 효소 촉매물의 존재하에서만 측정할 수 있는 속도로 진행한다. 실험 혼합물의 전기 영동 물질에 고루 펼쳐지고 37℃로 온도가 가해질 때 전자 이전 반응은 젖산 탈수소 효소가 존재하는 부위에서만 집중적으로 일어난다. 이 대(帶)들은 육안으로도 볼 수 있으며 그들의 상대적인 강도는 적절한 전기 영동 photometer에 의하며 적절히 정량될 수 있다. 전기 영돈상(像)에서 검출되는 가장 음성적인(이동도가 가장 큰) isozyme은 I₁이다.
젖산 탈수소 효소 isozyme은 4차 구조에서 서로 다르다. 활성적인 젖산 탈수소 효소 분자(분자량 130,000)는 H와 M(분자량이 약 34,000)의 두 가지 형태의 4개 분단위로 구성된다. 오로지 4분단위로 된 부자만이 촉매 활성을 갖는다. 그 차례가 중요치 않다면 이들 분단위는 다음과 같은 5개 방법으로 결합될 수 있다.
HHHH
HHHM
HHMM
HMMM
MMMM
C.L.Markert는 젖산 탈수소 효소 isozyme간의 관계를 구명하기 위하여 4차 구조를 방해하고 또 재생하는 것으로 알려진 조건을 사용하였다. 젖산 탈수소 효소-I₁의 해리와 재형성 또는 젖산 탈수소 효소-I5의 그것은 새로운 isozyme을 생성하지 못한다. 그러므로 이들은 그 각개가 단 하나의 분단위 형태로 구성된 것이 정제된 젖산 탈수소 효소-I₁과 젖산 탈수소 효소-I5의 혼합물이 동일한 처리를 받으면 젖산 탈수소 효소 -I₂, -I₃, 및 -I₄가 동시에 형성된다. 발견되는 isozyme의 개략적인 비율은 다음과 같은 관계가 존재할 때 나타나는 것과 동일한 것으로 밝혀졌다.
Lactate Dehydroganase Isozyme
Subunits
I1
HHHH
I2
HHHM
I3
HHMM
I4
HMMM
I5
MMMM
H와 M 분단위 합성은 각기 다른 유전자에 의하여 조절되는 것으로 증명되었다.
효소의 일반적 성질

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