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분해 효소

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목차

1. 개요

분해효소는 특정 기질의 화학 결합을 절단하는 효소의 한 종류이다. 분해효소는 효소의 EC 번호 분류에서 EC 4로 분류되며, 절단하는 결합에 따라 탄소-탄소 결합 분해효소(EC 4.1), 탄소-산소 결합 분해효소(EC 4.2), 탄소-질소 결합 분해효소(EC 4.3), 탄소-황 결합 분해효소(EC 4.4), 탄소-할로젠 결합 분해효소(EC 4.5), 인-산소 결합 분해효소(EC 4.6), 기타 분해효소(EC 4.99) 등 7가지 하위 부류로 나뉜다. 분해효소는 명명법에 따라 "기질 그룹+분해효소"로 명명되며, 제거 반응과 마이클 첨가 반응의 조합을 촉매하는 경우도 있다. 일부 분해효소는 생체막에 결합되기도 한다.

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분해 효소
효소 정보
유형생체 촉매
기능제거 반응을 촉진함
이중 결합을 형성하거나 고리 구조에 첨가함
상세 정보
반응 종류C-C 결합 분해
C-O 결합 분해
C-N 결합 분해
C-S 결합 분해
분류
EC 번호EC 4

2. 명명법

분해효소의 계통명은 "기질+그룹+분해효소"로 명명된다. 예를 들어 탄산 탈수소효소가 있다. 일반명으로는 탈카복실화효소, 탈수효소, 알돌레이스 등이 있다.[7] 생성물이 더 중요한 경우 생성효소라는 명칭을 사용하기도 한다. 예를 들어 포스포설포락트산 생성효소(EC 4.4.1.19)는 포스포엔올피루브산에 대한 아황산염의 마이클 첨가 반응을 촉매한다.[7]

제거 반응과 마이클 첨가 반응의 조합이 촉매되는 경우도 있다. 예를 들어 ''O''-석시닐호모세린(싸이올)-분해효소(MetY 또는 MetZ)는 ''O''-석시닐호모세린(석신산을 이탈기로 사용)의 γ-제거 반응을 먼저 촉매하고, 이어서 황화물이 바이닐 중간생성물로 전환된다. 이 반응은 처음에는 분해효소(EC 4.2.99.9)로 분류되었지만, 이후에 전이효소(EC 2.5.1.48)로 재분류되었다.[7]

3. 분류

분해효소는 EC 번호 분류에서 EC 4로 분류되며, 절단하는 결합에 따라 7가지 하위 부류로 나뉜다.


  • EC 4.1: 탄소-탄소 결합을 절단하며, 탈카복실화효소, 알데하이드 분해효소 등이 있다.
  • EC 4.2: 탄소-산소 결합을 절단하며, 탈수효소 등이 있다.
  • EC 4.3: 탄소-질소 결합을 절단한다.
  • EC 4.4: 탄소-황 결합을 절단한다.
  • EC 4.5: 탄소-할로젠화물 결합을 절단한다.
  • EC 4.6: 인-산소 결합을 절단하며, 아데닐산 고리화효소, 구아닐산 고리화효소 등이 있다.
  • EC 4.99: 기타 분해효소로, 페로킬레이테이스 등이 있다.

3. 1. 탄소-탄소 결합 분해효소 (EC 4.1)

EC 4.1은 탄소-탄소 결합을 절단하는 효소이다. EC 4.1에는 다음과 같은 효소들이 포함된다.

  • 탈카복실화효소 (EC 4.1.1): 카복실기를 제거하는 반응을 촉매한다. 예: 피루브산 탈카복실화효소
  • 알데하이드 분해효소 (EC 4.1.2): 알데하이드기를 제거하는 반응을 촉매한다. 예: 프럭토스-비스인산 알돌레이스
  • 옥소산 분해효소 (EC 4.1.3): 옥소산을 분해하는 반응을 촉매한다. 예: 아이소시트르산 분해효소
  • 기타 탄소-탄소 결합 분해효소 (EC 4.1.99): 예: 트립토판 분해 효소

3. 2. 탄소-산소 결합 분해효소 (EC 4.2)

EC 4.2는 탄소-산소 결합을 절단하는 분해효소들이다. EC 4.2에는 다음이 포함된다.

  • 탈수효소는 물 분자를 제거하는 반응을 촉매한다. 예로는 탄산 탈수 효소, 푸마르산 수화 효소 등이 있다.
  • 다당류 분해효소는 다당류의 탄소-산소 결합을 절단한다. 예로는 히알루론산 분해효소가 있다.
  • 기타 탄소-산소 결합 분해효소 (EC 4.2.99)에는 DNA 분해효소 등이 있다.[1]

3. 3. 탄소-질소 결합 분해효소 (EC 4.3)

EC 4.3은 탄소-질소 결합을 절단하는 분해효소들을 포함한다. 세부 하위 부류는 다음과 같다.

  • EC 4.3.1은 암모니아를 제거하는 반응을 촉매하는 암모니아 분해효소이다. 예를 들어 아스파르트산 암모니아 분해효소 (EC 4.3.1.1), 히스티딘 암모니아 분해효소 (EC 4.3.1.3) 등이 있다.
  • EC 4.3.2는 아미딘 그룹을 제거하는 반응을 촉매하는 아미딘 분해효소이다. 예를 들어 아르기니노숙신산 분해효소 (EC 4.3.2.1)가 있다.
  • EC 4.3.3은 아민 그룹을 제거하는 반응을 촉매하는 아민 분해효소이다. 예를 들어 스트릭토시딘 합성효소 (EC 4.3.3.2)가 있다.
  • EC 4.3.99는 기타 탄소-질소 결합 분해효소들을 포함한다. 예를 들어 카복시비오틴 탈카복실화 효소 (EC 4.3.99.2)가 있다.

3. 4. 탄소-황 결합 분해효소 (EC 4.4)

EC 4.4는 탄소-황 결합을 절단하는 반응을 촉매하는 분해효소이다. EC 4.4에 해당하는 효소들은 다음과 같다.

EC 번호효소명
EC 4.4.1.1시스타티오닌 γ 분해효소
EC 4.4.1.2호모시스테인 탈황 효소
EC 4.4.1.3디메틸프로피오테틴 데티오메틸라제
EC 4.4.1.4알리인 분해효소
EC 4.4.1.5락토일글루타티온 분해효소
EC 4.4.1.6S-알킬시스테인 분해효소
EC 4.4.1.8시스타티오닌 β 분해효소
EC 4.4.1.9L-3-시아노알라닌 생성효소
EC 4.4.1.10시스테인 분해효소
EC 4.4.1.11메티오닌 γ 분해효소
EC 4.4.1.13시스테인-S-공액 β 분해효소
EC 4.4.1.141-아미노시클로프로판-1-카복실산 생성효소
EC 4.4.1.15D-시스테인 탈황효소
EC 4.4.1.16셀레노시스테인 분해효소
EC 4.4.1.17홀로시토크롬 C 생성효소
EC 4.4.1.19포스포술포유산 생성효소
EC 4.4.1.20류코트리엔-C4 생성효소
EC 4.4.1.21S-리보실호모시스테인 분해효소
EC 4.4.1.22S-(히드록시메틸)글루타티온 생성효소
EC 4.4.1.232-히드록시프로필-CoM 분해효소
EC 4.4.1.24(2R)술포유산 술포분해효소
EC 4.4.1.25L-시스테인산 술포분해효소
EC 4.4.1.26올리베톨산 고리화효소


3. 5. 탄소-할로젠 결합 분해효소 (EC 4.5)

EC 4.5는 탄소-할로젠 결합을 분해하는 효소들이다. 다음은 그 예시이다.

  • EC 4.5.1.1 DDT 탈염소화효소[1]
  • EC 4.5.1.2 3-클로로-D-알라닌 탈염소화효소[2]
  • EC 4.5.1.3 디클로로메탄 할로겐화물 제거효소[3]
  • EC 4.5.1.4 L-2-아미노-4-클로로펜타-4-엔산 탈염소화효소[4]
  • EC 4.5.1.5 S-카르복시메틸시스테인 합성효소

3. 6. 인-산소 결합 분해효소 (EC 4.6)

EC 4.6은 아데닐산 고리화효소 및 구아닐산 고리화효소와 같이 인-산소 결합을 절단하는 분해효소들이다.[1]

3. 7. 기타 분해효소 (EC 4.99)

EC 4.99는 다음과 같은 다른 분해효소들을 포함한다.

  • EC 4.99.1.1 페로킬레이테이스[1]
  • EC 4.99.1.2 알킬 수은 분해효소[1]
  • EC 4.99.1.3 시로히드로클로린 코발트킬레이테이스[1]
  • EC 4.99.1.4 시로히드로클로린 페로킬레이테이스[1]
  • EC 4.99.1.5 지방 사슬 알독심 탈수효소[1]
  • EC 4.99.1.6 인돌 아세트알독심 탈수효소[1]
  • EC 4.99.1.7 페닐 아세트알독심 탈수효소[1]
  • EC 4.99.1.8 헴 분해효소[1]

4. 막 결합 분해효소

일부 분해효소는 외재성 막 단백질로 생체막에 결합되거나 단일 막횡단 나선을 통해 고정된다.[9][2]

참조

[1] 웹사이트 Lyase https://www.uniprot.[...]
[2] 웹사이트 Superfamilies of single-pass transmembrane lyases http://membranome.or[...]
[3] 웹사이트 新設された酵素分類 EC7 の和名提案について https://www.jbsoc.or[...] 2024-04-13
[4] 서적 リアーゼ 岩波書店
[6] 간행물 除去付加酵素 平凡社
[7] 서적 シンターゼ 岩波書店
[8] 웹인용 Lyase https://www.uniprot.[...]
[9] 웹사이트 Superfamilies of single-pass transmembrane lyases http://membranome.or[...]


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