홀로 엔자임 : 특성, 기능 및 예 - 생물학

완전 효소는 단백질 부분으로 구성되는 효소 보조 인자라는 비 단백질 분자에 결합 된 아포 효소라고 부른다. 아포 엔자임과 보조인자는 분리되어있을 때 활성화되지 않습니다. 즉, 기능을하기 위해서는 결합되어야합니다.

따라서 홀로 엔자임은 결합 된 효소이며 결과적으로 촉매 적으로 활성화됩니다. 효소는 기본적으로 세포 반응의 속도를 높이는 기능을하는 생체 분자의 한 유형입니다. 일부 효소는 보조인 자라고하는 다른 분자의 도움이 필요합니다.

아포 엔자임 + 보조 인자 = 홀로 엔자임

보조인자는 아포 엔자임을 보완하고 촉매 작용을 수행하는 활성 홀로 엔자임을 형성합니다. 특정 보조 인자가 필요한 효소를 접합 효소라고합니다. 여기에는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 보조 인자는 금속 이온 (무기) 또는 유기 분자 일 수 있습니다. 아포 엔자임, 단백질 부분.

형질

아포 엔자임과 보조 인자에 의해 형성됨

아포 엔자임은 복합체의 단백질 부분이며 보조 인자는 이온 또는 유기 분자 일 수 있습니다.

그들은 다양한 보조 인자를 인정합니다

홀로 엔자임 형성을 돕는 여러 유형의 보조 인자가 있습니다. 예를 들어 비타민 B, FAD, NAD +, 비타민 C 및 코엔자임 A와 같은 일반적인 코엔자임 및 비타민이 몇 가지 예입니다.

예를 들어 구리, 철, 아연, 칼슘 및 마그네슘과 같은 금속 이온과 일부 보조 인자. 또 다른 부류의 보조 인자는 소위 보철 그룹입니다.

임시 또는 영구 결합

보조 인자는 다양한 강도로 아포 엔자임에 결합 할 수 있습니다. 어떤 경우에는 노조가 약하고 일시적인 반면 다른 경우에는 노조가 너무 강해서 영구적입니다.

결합이 일시적인 경우 보조인자가 홀로 엔자임에서 제거되면 아포 엔자임으로 돌아가 활성을 멈 춥니 다.

함수

홀로 엔자임은 촉매 기능을 발휘할 준비가 된 효소입니다. 즉, 다른 영역에서 생성되는 특정 화학 반응을 가속화합니다.

홀로 엔자임의 특정 작용에 따라 기능이 달라질 수 있습니다. 가장 중요한 것은 DNA 중합 효소가 두드러지며, 그 기능은 DNA 복사가 올바르게 수행되도록하는 것입니다.

일반적인 홀로 엔자임의 예

RNA 중합 효소

RNA 중합 효소는 RNA 합성 반응을 촉매하는 홀로 엔자임입니다. 이 홀로 엔자임은 전사 과정에서 주형 역할을하는 DNA 주형 가닥에서 RNA 가닥을 만드는 데 필요합니다.

그 기능은 성장하는 RNA 분자의 3 끝에 리보 뉴클레오타이드를 추가하는 것입니다. 원핵 생물에서 RNA 중합 효소의 아포 엔자임은 시그마 70이라는 보조 인자가 필요합니다.

DNA 중합 효소

DNA 중합 효소는 또한 DNA의 중합 반응을 촉매하는 홀로 엔자임입니다. 이 효소는 유전 정보 복제를 담당하기 때문에 세포에 매우 중요한 기능을합니다.

DNA 중합 효소는 기능을 수행하기 위해 양전하를 띤 이온 (보통 마그네슘)이 필요합니다.

DNA 중합 효소에는 여러 유형이 있습니다. DNA 중합 효소 III는 각각 3 개의 하위 단위 (α, ɛ 및 θ)로 구성된 2 개의 핵심 효소 (Pol III), 2 개의 베타 하위 단위가있는 슬라이딩 클램프 및 다중 서브 유닛 (δ, τ, γ, ψ 및 χ)을 갖는 전하 고정.

탄산 탈수 효소

탄산 탈수 효소라고도하는 탄산 탈수 효소는 이산화탄소 (CO2)와 물 (H20)을 중탄산염 (H2CO3)과 양성자 (H +)로 빠르게 전환하는 것을 촉매하는 홀로 엔자임 계열에 속합니다.

효소는 기능을 수행하기 위해 보조 인자로 아연 이온 (Zn + 2)이 필요합니다. 탄산 탈수 효소에 의해 촉매 된 반응은 가역적입니다. 이러한 이유로 혈액과 조직 사이의 산-염기 균형을 유지하는 데 도움이되기 때문에 그 활성이 중요하다고 간주됩니다.

헤모글로빈

헤모글로빈은 동물 조직에서 가스를 운반하는 데 매우 중요한 홀로 엔자임입니다. 적혈구에 존재하는이 단백질에는 철 (Fe + 2)이 포함되어 있으며, 그 기능은 폐에서 신체의 다른 부위로 산소를 운반하는 것입니다.

헤모글로빈의 분자 구조는 4 량체로 4 개의 폴리 펩타이드 사슬 또는 서브 유닛으로 구성되어 있습니다.

이 홀로 엔자임의 각 서브 유닛은 헴 그룹을 포함하고 각 헴 그룹은 산소 분자에 결합 할 수있는 철 원자를 포함합니다. 헤모글로빈의 헴 그룹은 촉매 기능에 필요한 보철 그룹입니다.

시토크롬 산화 효소

시토크롬 산화 효소는 거의 모든 생명체의 미토콘드리아에서 수행되는 에너지 생산 과정에 참여하는 효소입니다.

전자 이동과 ATP 생성의 반응을 촉매하기 위해 특정 보조 인자, 철 및 구리 이온의 협력이 필요한 복잡한 홀로 엔자임입니다.

피루 베이트 키나아제

피루 베이트 키나아제는 보편적 인 대사 경로 중 하나 인 해당 과정에 참여하기 때문에 모든 세포에 대한 또 다른 중요한 홀로 엔자임입니다.

그 기능은 포스 포에 놀 피루 베이트라는 분자에서 아데노신 디 포스페이트라는 다른 분자로 포스페이트 그룹을 이동시켜 ATP와 피루 베이트를 형성하는 것입니다.

아포 엔자임은 기능성 홀로 엔자임을 형성하기위한 보조 인자로 칼륨 (K`)과 마그네슘 (Mg + 2) 양이온이 필요합니다.

피루 베이트 카르 복실 라제

또 다른 중요한 예는 카르복실기의 피루 베이트 분자로의 전달을 촉매하는 홀로 엔자임 인 피루 베이트 카르 복실 라제입니다. 따라서 피루 베이트는 신진 대사에서 중요한 중간체 인 옥 살로 아세테이트로 전환됩니다.

기능적으로 활성화되기 위해서는 아포 엔자임 피루 베이트 카르 복실 라 제가 비오틴이라는 보조 인자가 필요합니다.

아세틸 CoA 카르 복실 라제

Acetyl-CoA carboxylase는 이름에서 알 수 있듯이 보조 인자가 조효소 A 인 홀로 엔자임입니다.

아포 엔자임과 코엔자임 A가 결합되면 홀로 엔자임은 그 기능을 수행하기 위해 촉매 적으로 활성화됩니다 : 카르복실기를 아세틸 -CoA로 전달하여 말로 닐 코엔자임 A (말로 닐 -CoA)로 전환합니다.

Acetyl-CoA는 동물 세포와 식물 세포 모두에서 중요한 기능을 수행합니다.

모노 아민 산화 효소

이것은 인간의 신경계에서 중요한 홀로 엔자임이며, 그 기능은 특정 신경 전달 물질의 분해를 촉진하는 것입니다.

모노 아민 산화 효소가 촉매 활성을 갖기 위해서는 보조인자인 플라 빈 아데닌 디 뉴클레오타이드 (FAD)에 공유 결합해야합니다.

젖산 탈수소 효소

젖산 탈수소 효소는 모든 생명체, 특히 심장, 뇌, 간, 골격근, 폐와 같이 많은 에너지를 소비하는 조직에서 중요한 홀로 엔자임입니다.

이 효소는 피루 베이트에서 젖산으로의 전환 반응을 촉매하기 위해 보조인자인 니코틴 아미드 아데닌 디 뉴클레오타이드 (NAD)가 필요합니다.

카탈라아제

카탈라아제는 세포 독성 예방에 중요한 홀로 엔자임입니다. 그 기능은 세포 대사의 산물 인 과산화수소를 산소와 물로 분해하는 것입니다.

카탈라아제의 아포 엔자임은 활성화를 위해 두 개의 보조인자가 필요합니다 : 망간 이온과 헤모글로빈과 유사한 보철 그룹 HEMO.

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홀로 엔자임 : 특성, 기능 및 예 - 생물학 - 2025

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