가수 분해 효소 또는 가수 분해가 분자 촉매 가수 분해 반응 (하이드로 = 물; 용해 = 파열)하는, 즉 촉매 작용 A A 물 분자 등의 분자와 화학 반응.
대부분의 효소와 마찬가지로 가수 분해 효소는 본질적으로 단백질이므로 하나 이상의 폴리펩티드 또는 아미노산 사슬로 구성됩니다.
인간 췌장 알파 아밀라아제 가수 분해 효소의 테이프 다이어그램. 자신의 작업에서 가져 와서 편집했습니다. , Wikimedia Commons를 통해.
효소는 살아있는 유기체의 거의 모든 생화학 반응에 존재합니다. 그들은 반응의 에너지 수준을 줄임으로써 이러한 반응을 가속화하는 책임이 있습니다.
예를 들어, 대부분의 소화 효소는 가수 분해됩니다. 이들은 볼 루스에서 복잡한 분자의 분해를 가속화합니다.
분해는 유기체에 쉽게 흡수되는 단순한 형태를 만듭니다. 효소는 유기체의 중요한 기능을 수행 할뿐만 아니라 의학적으로나 경제적으로도 중요합니다.
형질
효소는 일반적으로 활성이 조절 된 큰 단백질 분자입니다. 그들은 모두 특정 3D 모양을 가지고 있습니다. 이들은 낮은 농도에서 작동합니다.
그들은 반응 중에 변형되지 않으므로 분자 또는 단백질 구조의 변화없이 복구 할 수 있습니다. 분당 수천 개의 분자를 포함 할 수있는 가변 속도로 기판을 처리 할 수 있습니다.
그것들은 특이 적이며 온도, pH, 기질의 농도 등의 변화에 의해 변성 및 / 또는 영향을받을 수 있습니다.
가수 분해 효소는 알려진 효소의 가장 큰 그룹입니다. 탄소-산소, 탄소-질소, 탄소-탄소, 인-산소 (무수 인산) 결합, 심지어 인-질소 결합을 깨는 반응을 촉매하는 200 개 이상의 가수 분해 효소가 있습니다.
가수 분해 효소의 다른 중요한 특징은 넓은 기질 특이성과 입체 선택성입니다.
분류
가수 분해 효소의 분류는 주로 가수 분해 결합의 특성과 기질에 기반합니다. 분류학 용어는 이러한 유형의 효소 가수 분해 효소 또는 가수 분해 효소라고합니다.
다른 한편으로, 효소의 일반적인 이름은 접미사 -ase로 구성됩니다 (예 : 콜린 에스 테라 제, 에스 테라 제 및 프로테아제).
마지막으로 국제 생화학 및 분자 생물학 연합에 따르면 효소는 EC (효소위원회)라는 숫자로 분류됩니다.
가수 분해 효소는 그룹 3 (EC3)에 속합니다. 이들은 차례로 가수 분해되는 결합 유형에 따라 세분화됩니다. 예를 들어, 효소가 선형 아미드를 가수 분해하는 경우 그 수는 EC3.5.1이고 세린 프로테아제를 가수 분해하는 경우 그 수는 EC3.4.16.21입니다.
인체의 기능
콜린 에스 테라 제
콜린 에스테라아제는 알려진 가장 중요한 가수 분해 효소 중 하나입니다. 아세틸 콜린을 가수 분해하여 콜린과 아세트산으로 전환합니다.
이 특정 반응은 신경 자극이 전달 된 후에 작용하여 신경 전달 물질 분자 (아세틸 콜린)의 작용을 중단합니다.
소화 효소
가장 많이 연구 된 효소 반응 중 하나는 유기체의 식품 분해 반응입니다. 소화 과정에서 리파제 효소는 지질을 가수 분해하고 프로테아제는 단백질을 분해하여 아미노산을 얻는다는 것이 알려져 있습니다.
가수 분해 효소는 큰 분자를 분해하거나 분할하여 더 간단한 형태로 변환하는 역할을합니다. 얻은 이러한 분자는 폐기물의 합성, 배설 또는 에너지를 얻기위한 탄소원으로 사용됩니다.
소화 가수 분해 효소의 뛰어난 특징은 세포 외이고 소화관을 통과 할 때 음식과 혼합된다는 것입니다.
이러한 효소는 위, 장 및 췌장과 같은 기타 기관을 구성하는 세포에서 생성됩니다.
세포 소화
리소좀은 세포 소화의 주요 주역입니다. 이러한 세포 구조에는 50 개 이상의 특정 가수 분해 효소가 포함되어 있습니다.
이 효소는 복잡한 유기물을 소화하는 기능을 수행하여 단당류 또는 아미노산과 같은 단순한 분자로 전환합니다.
응용
-산업
제약
지난 20 년간의 기술 및 과학적 발전은 화합물 작동 메커니즘의 분자 분야에서 중요한 발견을 가져 왔습니다.
알려진 효소의 6 가지 유형 중 가수 분해가 제약 산업의 생 촉매 공정에서 가장 많이 사용됩니다 (60 %).
리파아제는 트리 아실 글리세롤을 글리세롤 및 유리 지방산으로 변환하는 가수 분해 효소입니다. 이러한 효소는 제약 산업에서 류마티스 질환, 관절염, 요통 등에 작용하는 프로 펜 (항염증제)을 개발하는 데 사용됩니다.
다른 리파아제는 키랄 신톤 (항진균제) 및 혈전 발생을 예방하는 데 사용되는 약물 인 로트 라피 반과 같은 화합물을 개발하는 데 사용됩니다.
음식
현재, 가수 분해 효소는 오늘날 거의 모든 산업 공정에 적용되는 다양한 응용 분야로 인해 다양한 식품 생산에 필수적인 효소입니다.
가수 분해 효소의 사용과 관련된 관심 분야는 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 합성 또는 생산입니다. 이 바이오 매스는 업계에서 바이오 연료를 얻을 수있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
다른 한편으로, 펩티드 화합물의 가수 분해를 촉매하는 효소 인 프로테아제는 식품 산업, 특히 콩 단백질 가수 분해물의 제조에 높은 응용 분야를 가지고 있습니다.
또한 감미료에서 빵의 품질을 개선하고 육류 연화제로도 다른 음식의 쓴 맛을 줄입니다.
농업 산업은 펙 티나 제를 사용합니다. 이들은 식물의 세포벽에서 발견되는 고도로 분지 된 산성 및 중성 중합체 (펙틴 그룹)를 분해 할 수있는 효소 그룹입니다.
산업 농업 수준에서 가장 널리 사용되는 펙 티나 제는 Aspergillus niger라는 미생물에서 유래하며 수중 배양에서 발효 및 고체 기질의 발효에 사용됩니다.
펙 티나 제는 또한 과일 주스 또는 주스 생산에 사용되며 탁도를 낮추거나 명확하게하여 품질을 향상시킵니다. 그들은 또한 잼과 과일 펄프 생산에도 사용합니다.
펙 티나 아제를 얻기 위해 사용되는 미생물의 Aspergillus niger 종. Wikimedia Commons를 통해 Mogana Das Murtey 및 Patchamuthu Ramasamy에서 가져오고 편집했습니다.
세제
소화기 프로테아제는 지난 세기 초부터 옷을 청소하는 것으로 알려져 있습니다. 지난 세기 말까지 대부분의 세제에는 아밀라제와 리파아제와 같은 소화 효소가 포함되어있었습니다.
세제 산업에서 이러한 효소를 사용하면 세탁 과정이 더욱 효율적으로 진행된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 물 소비를 줄이고 생분해 성이며 완전한 세척을 보장합니다.
Bacillus licheniformis와 Aspergillus flavus는 세제 생산에 사용되는 프로테아제를 생산합니다. 얻은 제품은 혈액과 같은 단백질 기원의 얼룩 제거에 사용됩니다.
곰팡이는 셀룰라아제를 생산합니다. 셀룰라 제는 토양 얼룩이나 식물 파편을 제거하는 세제 역할을합니다. 리파아제와 같은 다른 효소는 그리스 또는 립스틱과 같은 올레산 기원의 얼룩을 제거하는 데 사용됩니다. Aspergillus oryzae 곰팡이는 이러한 효소를 생산하기 위해 산업적으로 사용됩니다.
참고 문헌
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