레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch04 ~ Ch06 요약정리

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레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch04 ~ Ch06 요약정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Chapter 4. 단백질의 3차원 구조 (The Three-Dimensional Structure of Proteins)
4.1 단백질 구조의 개요
4.2 단백질의 이차구조(secondary structure)
4.3 단백질의 3차(tertiary),4차(Quaternary)구조
4.4 단백질의 변성(Denaturation)과 접힘(Folding).

Charpter 5. 단백질의 기능 (Protein Function)
5.1 단백질과 리간드의 가역적 결합 : 산소 결합 단백질
5.2 단백질과 리간드 사이의 상보적 상호작용 : 면역계와 면역글로불린
5.3 화학에너지에 의하여 조절되는 단백질의 상호작용 : 액틴, 미오신, molecular motors

Chapter 6. Enzymes
6.1 효소의 개요
6.2 효소의 작용
6.3 효소 작용기전 연구를 위한 효소 반응속도론(Enzyme Kinetics)
6.4 효소반응의 예
6.5 Regulatory Enzymes (조절효소)

본문내용

3. allosteric enzyme의 속도론적 특성은 Michaelis-Menten 양상과 다르다.
- MM을 따르지 않으므로 Km이라고 하지 않고, [S]0.5, K0.5 라고 표기함.
* Fig 6-34 at 222p
(a) : - MM은 쌍곡선(hyperbolic)인데 반해 allosteric enzyme은 S자형(sigmoid) 포화곡선을 나타낸다. 이것은 단백질 소단위들 사이의 협동적 상호작용을 나타낸다. 산소의 헤모글로빈 결합에서 잘 알려져 있다.
- homotropic allosteric enzyme은 active site와 regulatory site에 같은 기질이 결합한다. 보통 기질은 positive modulator로 작용하여, 한 분자의 기질이 결합하면 효소의 입체형태가 변하여 다음 기질 분자가 결합하기 쉽도록 만든다. 이 때문에 S자형이 된다. S자형 속도론은 조절자의 농도에 작은 변화가 생겨도 활성에 큰 변화를 줄 수 있다. 따라서 [S]가 조금만 변해도 V0가 크게 증가함을 볼 수 있다.
(b) : heterotropic allosteric enzyme은 보통 Vmax 변화 없이 K0.5가 변한다. activator가 작용하는 경우에는 쌍곡선에 가까워지고, K0.5↓ Vmax는 변화하지 않는다. 그 결과 어떤 [S]에 있어서도 V0는 높다.
negative modulator는 더 심한 S자형이 되게 하고 이에 따라 K0.5↑하고 Vmax 변화 없다.
(c) : 흔하지 않은 조절형태고, Vmax 가 변하고, K0.5가 일정하다. activator는 Vmax ↑. negative modulator는 Vmax ↓.
4. 몇 가지 효소는 가역적 공유결합 변형에 의하여 조절된다.
Fig 6-35 at 223p
- Phosphorylation (ATP → ADP) : Ser, Thr, Tyr
- Adenylation (ATP → PPi)
- Acetylation (Acetyl-CoA → HS-CoA)
- Myristoylation ( Myristoyl-CoA → HS-CoA)
- Ubiquitination ( Ubiquitin을 ptn의 Lys 잔기에 붙여서 proteasome에 집어넣어 ptn 제거. ubiquitin은 재활용)
- ADP-ribosylation (NAD → nicotinamide)
- Methylation ( S-adenosylmethionine → S-adenosylhomocysteine)
5. 인산기는 단백질의 구조와 촉매 활성에 영향을 준다.
- protein kinase가 phosphoryl group,을 붙이고, protein phosphatase가 떼낸다.
- (glucose)n + Pi → (glucose)n-1 + glucose-1-phosphate
[=glycogen] glycogen phosphorylase
* glycogen phosphrylase의 활성 조절 (Fig 6-36 at 225p) 기전 설명하기!!
- multisystem level에 의하여 조절됨 : 공유결합변형(인산화), allosteric regulation,호르몬 수준에 민감한 regulatory cascade(조절연속단계).
- 인산화 : 활성이 더 높은 효소인 phosphorylase a는 phosphorylase kinase에 의해 Ser 잔기가 인산화되어 있다. PP1(phosphoprotein phosphatase 1)에 의해 인산기가 제거되어 활성이 낮은 phosphorylase b로 바뀐다.
- allosteric regulation : phosphorylase a와 b는 glucose 6-phosphate, ATP에 의해 (-)조절을, AMP에 의해 (+) 조절을 받는다.
- 호르몬에 의한 조절 : 혈당 수준이 낮으면 췌장에서 glucagon, 부신에서 epinephrine을 분비하여 glycogen phosphorylase를 활성화함. 이들은 adenylyl cyclase를 활성화시켜서 cAMP 농도를 높이고 PKA를 활성화함. PKA가 phosphorylase kinase, PPI-1(phosphoprotein phosphatase inhibitor 1)을 인산화 함. 인산화된 phosphorylase kinase는 활성화되어 phosphorylase를 인산화하여 활성화시킨다. 인산화된 PPI-1은 PP1을 억제하고, PP2B(PPI-1을 탈인산화시켜 불활성화시키는 효소)를 억제하여 자기 자신을 활성형으로 유지시킴.
insulin은 PP1을 활성화시켜 glycogen phosphorylase를 억제함.
- 이러한 방법으로 glycogen phosphorylase a,b형의 평형이 a형으로 치우치게 됨.
6. 다중 인산화는 활성을 정교하게 제어한다.
- 특이적인 아미노산 잔기의 인산화는 효소 활성을 조절하는 공통적인 방식이다.
- Tab 6-10 at 226p를 보면 PKA~로돕신 키나아제 까지는 Ser, Thr kinase이고, 인슐린수용체 키나아제와 EGF 수용체 키나아제는 Tyr kinase임을 알 수 있다. 특정 kinase는 특정 부위를 인산화하는 것을 선호한다.
- 어떤 경우는 인산화 과정이 순서에 따라 일어나야 다른 인산기가 인산화될 수 있다.
- Fig 6-37 at 226p : 특정 잔기에 인산화된 것만 효소 활성에 영향을 줌.
7. 몇 가지의 효소와 단백질은 단백질분해에 의한 효소 전구체(precursor)의 절단을 통하여 조절된다.
- 많은 protease는 zymogen이라 불리는 불활성의 전구체로 합성되며, 작은 펩타이드 조각이 절단됨으로써 활성화된다. 비가역적!
- zymogen : 단백질 분해로 활성화되는 protease의 전구체
ex) trypsinogen → trypsin
cymotrypsinogen → chymotrypsin
- proenzyme : protease외의 enzyme도 포함
- proprotein : fibrinogen, proinsulin 등의 protein도 포함.
- zymogen ⊂ proenzyme ⊂ proprotein

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레닌저생화학,   생화학,   생화학요약,   단백질,   단백질기능,   효소,   Proteins,   Protein Function