생화학에 관련된 효소에 관한 자료

목차

1.효소

2.생화학의 역사에 대한 많은 부분은 효소연구의 역사이다.

3.효소는 단백질이 가지는 모든 성질을 나타낸다.

본문내용

.*
기질농도와 효소반응속도 사이의 관계를 나타낸 그림을 보면, 반응속도를 최대속도
V sub max
에 최대한으로 적근시켜도
V sub max
를 얻기 위해서 어는 정도의 기질농도가 필요한가를 정확히 나타낸다는 것은 곤란하다는 것을 알 수 있다. 그러나 이 관계를 나타내는 곡선이 대부분의 효소에 있어서 공통된 동일한 형을 갖는다는 것으로부터(이것은 직각쌍곡선이다), Michaelis-Menten은 오늘날
K sub M
이라고 규정짓는 어떤 상수를 정하였다.이 상수는 효소촉매 반응에 있어서 기질농도와 반응속도 사이의 관계를 정확히 나타내는데 편리하다.
K SUB M
, 즉 Michelis-Menten 상수를 어떤 효소가 그의 최대속도의 1/2속도를 나타내는 경우에 있어서, 그의 특이적 기질의 농도라고 간단 명료하게 정의할 수 있다.(그림 9-4).
효소의 기질포화 곡선에 대한 고유의 형을 수학적으로 Michaelis-Menten식으로 나타낼 수가 있다.
v sub 0 = {V sub max [S]} over{ K sub M + [S]}
여기서
v sub 0
= 기질농도가 [S] 일 때의 초기속도
V sub max
= 최대속도
K sub M
= 특정의 기질에 대한 효소의 Michaelis-Menten 상수
이 식은 효소반응에 있어서, 속도제한 단계는 ES복합체가 분해되어, 생성물과 유리형 효소를 생성하는 반응이라고 하는 기본적인 가정에 의거, Michaelis와 Menten에 의해서 유도된 것이다.
Michaelis-Menten식은 효소작용의 반응속도론에 대한 모든 면에 있어서 기본적인 것이다.
K subm 과 ~V sub max
을 알면, 어떤 기질 농도에 있어서 효소의 반응 속도를 계산할 수 있다. 두개 혹은 그 이상의 기질의 경우를 비롯해서 대부분의 효소반응은 Michaelis-Menten의 이론에 따라서 정량적으로 해석할 수가 있다. 이 사실은 효소가 그의 기질과 일시적으로 결합함으로서 전체 반응이 활성화 에너지를 저하시키는 반응을 촉매한다는 강력한 증거가 된다. 효소-기질복합체의 형성을 예를 들면, 효소를 기질 속에 넣었을 때 흡수 스펙트럼의 특징적인 변화를 나타내는 것을 이용하는 것과 같은 물리화학적 방법에 의해서 직접 검출할 수도 있다.
*개개의 효소는 특정의 기질에 대해서 고유의
K sub m
을 갖는다.*
Michaelis-Menten식에 있어서 중심적 요소는
K sub m
이다. 이것은 일정한 pH나 온도에 있어서, 특정의 효소와 특정의 기질에 대해서 고유한 것이다.
K sub m
의 대략적인 값은 그림 9-4에 나타낸 것처럼, 간단한 圖示를 이용하는 방법으로 구할 수가 있다. 그러나
V sub max
는 대략값으로서, 결코 실제의 값을 구할 수가 없기 때문에 그림 9-4와 같은 圖示로
V sub max
를 정확히 구한다는 것은 곤란하다. 보다 정확한
K sub m
값은 Michaelis-Menten식의 대수적 치환식을 이용해서, 二重逆數圖示(Doublereciprocal plot)라고 불리우는 양식으로 圖示함으로써 구할 수가 있다.
표 9-4는 몇 가지 효소들이
K sub m
값을 나타낸 것이다. Carbonic anhydrase나 Catalase와 같은 몇 가지 효소들은 그의 촉매 작용의 최대 속도에 대한 것의 1/2을 얻기 위해서 비교적 높은 정도의 기질을 필요로 한다. ATP로부터 인산기를 글루코스에 전이하는 반응을 촉매하는 뇌에서, 정제한 Hexikinase와 같은 효소는 매우 낮은 기질농도에서 최대속도의 1/2값을 나타낸다. Hexokinase나 다음의 가역반응을 촉매하는 아스파르트산 아미노기전이효소(Aspartate aminotransferase)와 같이 두개 이상의 기질을 갖는 갖는 효소는 각각의 기질에 대해서 다른
K sub m
을 가질 수 있다.
Aspartate + -ketoglutarate
exarrow
oxaloacetate + glutamate
키모트립신처럼 하나의 효소가 구조상 공통점을 갖는 많은 종류의 기질에 작용할 수가 있는 경우에는 각각의 기질에 대해서 광범위하게 변화하는
K sub m
값을 갖는 것이 보통이다.
세포내 조건에 있어서, 효소는 일반적으로 그의 기질에 대해서 포화되어 있지는 않다. 따라서, 보통은 그의 가능한 최대 속도에서 작용하지 않는다. 세포내 있어서 효소에 대한 반응속도의 조절은 부분적으로 그 기질의 세포내 농도의 변화에 따라서 행하여 진다고 볼 수 있다.

키워드

효소,   생화학의 역사,   단백질,   발효계,   효모세포