본문/내용
대만 효소
Taiwan at enzyme
1. 효소의 정의
화학반응에서 반응물질 외에 미량의 촉매는 반응속도를 증가시키는 역할을 한다. 생물체 내에서 일어나는 화학반응도 촉매에 의해 속도가 빨라진다. 특별히 생물체 내에서 이러한 촉매의 역할을 하는 것을 효소라고 부르며 단백질로 이루어져 있다.
효소
(1) 효소의 촉매력
효소는 생물계에 존재하는 반응 촉매. 효소는 엄청난 촉매작용을 가지고 있으며, 그 촉매력은 일반적으로 합성한 촉매보다 훨씬 강하고, 효소의 촉매활성은 단백질로서의 완전한 구조에 의존한다. 효소가 촉매하는 화학반응은 화학공장이나 실험실에서의 반응과 다른 특징을 가지고 있다.
첫번째, 온도로 생체의 화학반응은 37도씨 이하의 낮은 온도에서 이루어지고 두번째, 중성 pH에서 반응이 진행된다.
세번째, 생체에서는 수천 종류의 화학반응이 서로 다른 반응에 영향을 주지 않으면서 질서 정연하게 동시에 진행되고 있다는 점이다.이것은
효소가 목적반응만을 촉매하며 다른 반응에는 관여하지 않기 때문이다.
또 효소 촉매반응의 특징은 그것이 활성 부위라고 부르는 효소분자의 극히 한정된 일부분의 영역에서 일어난다는 것이다. 효소의 활성 부위와 결합해서 효소작용을 받는 인자를 기질이라고 부른다.
* 효소의 국제 분류법
1. 산화환원 효소류 (산화-환원반응) : 전자의 전이(수소 이온 또는 H원자)
2. 전달 효소류 : 작용기의 전달
3. 가수분해효소류 : 가수분해 반응 (기능 기를 물로 전이)
4. 분해 효소류 : 이중결합으로의 기의 부가 또는 그의 역반응
5. 이성질화효소류 : 분자내의 기의 전이에 의한 이성질체의 생성
6. 연결효소 : ATP분해와 짝지어진 축합반응에 의해서 C-C C-S C-O C-N 결합의 생성
…
1) 엔트로피 : 용액 중에서 두 가지 분자의 상대적인 운동
2) 수소결합으로 된 물의 용매화 껍질 : 물은 수용액 중에서 대부분의 생체분자를 둘러싸서 안정화 시키는 작용
3) 많은 반응에서 필요로 하는 기질의 전기적 구조적 뒤틀림
4) 효소 분자상에서의 촉매 기능 기의 적절한 배열의 필요성
에 대해 촉매 활성을 증대시키거나 감소시킨다. 조절 효소의 작용에 의해서 각각의 대사반응속도는 세포의 성장과 수복에 필요한 에너지나 생체분자의 요구에 알맞게 조절되고 있으며, 조절 효소의 활성은 여러 가지 형의 신호 분자에 의해서 조절되는데 이들은 많은 경우에 저분자의 대사산물이거나 보조 인자가 된다. 대사 과정에 있어서 조절효소에는 두 가지의 주요한 종류가 있다.
다른입체성 효소는 조절인자라고도 불리는 조절대사산물에 대해서가역적 비공유 결합적으로 결합한다.
2. 대만의 효소
1.전분 분해 효소를 만드는 GM감자
ß-아밀레이즈는 전분의 완전 가수 분해에 필요한 효소이다
이 효소는 맥아당 생산, 발효식품이나 알코올성 음료의 생산 등에 이용되어 산업적으로 매우 중요한 효소로써 ß-amylase의 최대 활성은 60도 이상에서 나타나지만, 이온도에서는 효소 자체가 변성되어서 전환율이 감소하게 된다. 때문에 높은 온도에서도 활성이 계속 유지되는 ß-아밀레이즈가 산업적으로 가치가 높다.
타이완의 과학자들이 열에 안정한 ß-아밀레이즈를 생산하는 GM감자 개발하여 호열성 세균에서 분리한 2종의 키메라(chimera) 유전자를 세포질, 아밀로플라스트(amyloplast:전분을 저장하는 세포 소기관), 액포에서 발현시켰다.
그 결과 ß-아밀레이즈를 대량 축적하는 GM감자 23품종을 얻어내었다.
2. 텔로메라이신
감기의 원인물질 중 하나인 ‘아데노바이러스’를 ‘텔로머라아제’라는 효소에 반응시켜 증식되는 유전자를 재조합한 것으로, 암세포의 사멸을 방지하는 기능을 하는 ‘텔로머라아제’의 활성을 억제함으로써 암세포를 파괴하는 표적 항암신약.
텔로머라아제는 염색체의 말단 부분에 있는 ‘텔로미어’(telomere)를 유지, 보호함으로써 세포의 수명을 연장시키는 효소로, 암세포가 죽는 것을 막는 역할을 한다. 텔로메라이신은 정상세포에서는 활성이 약하기 때문에 증식하지 않지만, 암세포에서는 강하게 활성화되면서 암세포를 사멸시키게 된다.
3. 뮤코다당