Tabla de Contenidos
코엔자임은 효소의 촉매 기능에 중요한 역할을 하는 저분자량 분자입니다. 결과적으로 그들은 효소 시스템의 일부입니다. 효소는 식물과 동물의 살아 있는 세포 내에서 화학 반응을 촉매하는 단백질 성질의 거대분자이지만, 이들 세포와 연결되지 않고 외부에서 작용할 수 있습니다. 각 효소는 단일 유형의 반응을 촉매하며 거의 항상 단일 기질 또는 아주 작은 그룹의 기질에 작용합니다. 효소의 분류는 촉매 반응에 기초하여 이루어집니다. 일부 효소는 단순한 단백질이고 다른 효소는 접합 단백질입니다. 즉, 단백질 분획과 보조인자라고 하는 비단백질 그룹에 의해 형성됩니다.
대부분의 경우, 효소만으로는 촉매 작용을 발휘할 수 없으며, 생물학적 촉매로서의 기능을 수행하기 위해서는 비단백질 성질의 다른 저분자량 분자가 필요합니다. 효소에서 촉매 역할을 하는 이러한 다른 분자를 코엔자임이라고 합니다.
조효소 외에도 많은 효소에는 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 구리(Cu), 망간(Mn), 철(Fe), 칼륨(K), 효소 시스템의 일부로 간주되어야 하는 요소인 나트륨(Na).
또한 일부 비타민 또는 그 유도체와 같은 유기 분자인 보조 인자가 있으며 또한 보조 효소로 간주됩니다. 효소 활성이 발생하려면 단백질 복합체와 보조 인자의 결합이 필요합니다.
알아야 할 몇 가지 용어
코엔자임이 효소 시스템의 필수 부분인 단백질에 느슨하게 결합되어 있을 때 이를 아포엔자임 이라고 합니다 . 아포엔자임 은 코엔자임 또는 보조 인자가 없는 비활성 효소에 부여된 이름입니다.
효소에 의해 촉매되는 화학 반응을 기질 이라고 합니다 . 요약하면, 효소 시스템은 효소, 보효소 및 활성화제로 구성되며 아포엔자임 및 보조 인자에 의해 형성된 그룹을 전효소(holoenzyme)라고 합니다 . Holoenzyme은 보조 효소와 보조 인자로 완전한 효소를 설명하는 데 사용되는 용어입니다.
코엔자임이 홀로엔자임과 영구적이고 밀접하게 연결되어 있으면 보결분자 그룹 이라고 하며 코엔자임이 홀로엔자임과 느슨하게 연결되어 있으면 보조기질 이라고 합니다 .
보효소 정의
코엔자임은 단백질(효소)과 함께 작용하여 생화학 반응을 시작하거나 촉매하는 보조 분자입니다 . 코엔자임은 작은(저분자량) 비단백질 분자로 기능성 효소의 전달 부위를 제공합니다. 코엔자임은 원자 또는 원자 그룹의 중간 운반체로서 반응이 일어나도록 합니다. 그들은 또한 cosubstrates라고도합니다.
코엔자임은 스스로 기능할 수 없으며 효소의 존재가 필요합니다. 반면에 일부 효소에는 여러 조효소와 보조인자가 필요합니다.
보효소의 예
1906년 영국인 Arthur Harder와 William Youdin이 알코올 발효에 관한 연구에서 발견한 최초의 조효소는 NAD+(Nicotinamide adenine dinucleotide ) 입니다 . 그것은 가속화되었습니다. NAD+ 및 NADP+(NAD+ 포스페이트)는 모두 세포 대사에서 두 가지 중요한 산화환원 수송체입니다. 이들은 주로 탈수소효소의 조효소로 작용합니다. 일반적으로 NAD+는 발효 및 호흡과 관련된 과정에 우선적으로 참여하는 반면, NADP+는 환원형 NADPH로 일반적으로 세포 생합성에 필요한 환원력을 제공합니다.
20세기 초에 티아민 피로포스페이트 (비타민 B1 ) 와 같은 다른 조효소가 확인되었는데 , 이는 탄수화물 대사에 관여하고 아세틸콜린 합성에 작용하며 에너지를 방출합니다. 신선한 야채와 육류에 존재하는 수용성 비타민입니다. 그것은 또한 신경계를 조절하는 물질의 합성에 참여하며 그 결핍은 각기병을 유발합니다. 체액 축적, 신체 통증, 근육 위축, 협응력 저하, 결국 사망을 특징으로 합니다.
티아민은 1910년 일본인 스즈키 우메타로가 동남아시아에서 각기병을 연구하던 중 발견했습니다. 이 질병은 현미를 기반으로 하는 식사를 하는 많은 국가에서 발생합니다. 곡류를 타작하고 껍질을 벗기고 갈 때 티아민이 가장 풍부한 곡물 부분이 손실되므로 흰 밀가루와 정제된 백미를 풍부하게 만드는 경향이 있습니다. 티아민이 가장 풍부한 식품은 돼지고기, 내장육(간, 심장 및 신장), 양조 효모, 살코기, 계란, 녹색 잎이 많은 채소, 전체 또는 강화 곡물, 밀 배아, 견과류 및 콩류입니다.
또 다른 유명한 조효소는 ATP 로, 1929년 독일 생화학자 칼 로만(Karl Lohmann)이 발견했습니다 . 세포 호흡의 화학 반응에서 에너지를 제공하기 위해 모든 살아있는 유기체가 사용하는 분자입니다 .
1945년 생화학자 프리츠 앨버트 립만(Fritz Albert Lipmann)에 의해 새로운 보효소인 보효소 A 가 발견되었습니다. 보효소 A는 다양한 대사 경로(예: 크렙스 회로)에 참여하는 아실 그룹을 전달하는 역할을 하며 지방의 생합성 및 산화에 근본적인 역할을 합니다. 산.
엽산 에 해당하는 엽산 코엔자임 도 주목해야 합니다. 이는 비타민 B9, 엽산, 폴라신으로도 알려져 있습니다. 시금치 잎(고농도에서 발견됨)에서 분리되었으며 단백질(DNA 및 RNA), 적혈구 및 백혈구 형성에 필요한 조효소이며 탄수화물 및 지방산의 대사에 참여합니다. 그것은 인간의 식단에서 매우 중요한 비타민 요소로 확인됩니다. 그것의 결핍은 거대 적아 구성 빈혈의 출현에 대한 책임이 있습니다.
또 다른 예로 S-아데노실 메티오닌 (SAM, S-AM)을 지적하는 것이 중요하며, 생물학적 환경, 예를 들어 DNA에서 발생하는 모든 메틸화 반응에 참여하는 조효소입니다(DNA 의 그것은 비타민 특성을 가지고 있지 않으며 메티오닌(필수 아미노산인)의 식이 공급이 있는 한 인간 유기체에 의해 합성됩니다. 메티오닌은 육류, 생선, 유제품, 계란과 같은 단백질 식품에서 발견되며 병아리콩, 렌즈콩, 호두, 아몬드 및 참깨에서도 발견됩니다.
많은 코엔자임은 우리 몸에서 합성할 수 없는 복잡한 화학 구조를 가지고 있습니다. 일반적으로 전체 분자가 아니라 일부입니다. 합성할 수 없는 이 부분은 반드시 식단을 통해 몸에 들어가야 하며, 이러한 이유로 식단의 필수 구성 요소입니다. 그 중 많은 부분이 우리가 비타민이라고 부르는 것입니다. 따라서 종종 비타민 또는 비타민 유도체인 코엔자임은 대부분의 효소 활동에서 중요한 역할을 합니다.
효소 시스템에 대한 요점
효소가 기능하기 위해서는 여러 번 유기 성분과 무기 성분이 모두 필요합니다. 일부 텍스트는 효소에 결합하는 모든 도우미 분자를 보조 인자 유형으로 간주하는 반면 다른 텍스트는 다음과 같은 그룹으로 나눕니다.
- 코엔자임은 효소에 자유롭게 결합하는 비단백질 유기 분자입니다. 많은(전부는 아님) 비타민이거나 비타민에서 파생됩니다. 많은 코엔자임에는 아데노신 모노포스페이트(AMP)가 포함되어 있습니다. 코엔자임은 또한 공동 기질로 기술될 수 있습니다. 이들은 열에 불안정한 아포엔자임과 달리 열에 안정한 화합물입니다.
- 보조 인자는 촉매 작용 속도를 증가시켜 효소 기능을 돕는 무기 화합물 또는 비단백질 화합물입니다. 일반적으로 보조 인자는 금속 이온입니다. 철, 구리, 아연, 마그네슘, 코발트 및 몰리브덴과 같은 일부 미량 원소는 생화학 반응에서 보조 인자로 작용합니다.
- 보조 기질은 단백질에 단단히 결합하는 조효소이지만, 분리되어 다른 시간에 다시 결합합니다.
- 보결분자 그룹은 효소에 단단히 또는 공유 결합된 반면 보조기질은 일시적으로 부착된 효소 관련 분자입니다. Prosthetic group은 단백질에 영구적으로 부착되어 단백질이 다른 분자에 결합하도록 돕고 구조적 요소 및 전하 운반체로 작용합니다. 보철 그룹의 예는 헤모글로빈, 미오글로빈 및 시토크롬과 같은 다른 단백질의 일부인 헴 그룹입니다. heme prosthetic group의 중심에 있는 철(Fe)은 폐와 조직에서 각각 산소에 결합하고 산소를 방출합니다.
마지막으로, 효소 시스템과 생명체의 모든 생화학 반응에서 코엔자임의 우세를 확인할 수 있으며, 인체의 신진대사와 적절한 기능에 특히 중요합니다.
출처
- Battaner Arias, 엔리케. (2013). “효소학 개론”. 살라망카 대학.
- Peña A., Arroyo A., Gomez, R., Tapia, R. 및 Gomez, C. (2004). “생화학”. 편집 리무사.
- Pardo Arquero, VP(2004). “스포츠 신체 활동을 수행하는 사람들의 영양에서 비타민의 중요성”. 신체 활동 및 스포츠의 국제 의학 및 과학 저널 vol. 4(16)쪽. 233-242
- 콕스, 마이클 M.; Lehninger, 알버트 L.; 및 Nelson, David L. “Lehninger’s Principles of Biochemistry”(제3판). 편집자에게 합당합니다.
- Farrell, Shawn O. 및 Campbell, Mary K. “ 생화학 “ (6판). 브룩스 콜.
