조효소
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1. 개요
조효소는 효소의 단백질 부분인 아포효소와 결합하여 완전한 효소인 홀로효소를 이루는 유기 화합물이다. 조효소는 생체 내에서 특정 원자단을 운반하고 주고받는 역할을 하며, 퀴논 보조효소, 비타민 보조효소, 기타 보조효소 등으로 분류된다. 조효소는 아포효소와 결합하여 화학 반응을 촉매하며, 비타민에서 유도된 비타민 보조효소는 다양한 대사 과정에 관여한다.
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| 조효소 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 비단백질 유기 분자 |
| 기능 | 효소 활성 보조 |
| 관련 질병 | 비타민 결핍증 |
| 상세 정보 | |
| 정의 | 효소의 활성에 필요한 유기 보조 인자 |
| 구성 요소 | 아포효소 + 조효소 = 완전효소 |
| 역할 | 기질과 결합하여 효소 활성 부위 형성, 화학 반응 보조 |
| 분류 | 비타민 유도체 뉴클레오타이드 유도체 |
| 예시 | NAD+ FAD CoA |
| 특징 | 대부분의 조효소는 재활용 가능 |
| 관련 용어 | 보결족 아포효소 전효소 |
| 조효소와 비타민 | |
| 관계 | 많은 조효소는 비타민에서 유래 |
| 비타민 B1 (티아민) | TPP 형태로 작용 |
| 비타민 B2 (리보플래빈) | FMN, FAD 형태로 작용 |
| 비타민 B3 (나이아신) | NAD+, NADP+ 형태로 작용 |
| 비타민 B5 (판토텐산) | CoA 형태로 작용 |
| 비타민 B6 (피리독신) | PLP 형태로 작용 |
| 비타민 B7 (비오틴) | 비오틴 형태로 작용 |
| 비타민 B9 (엽산) | THF 형태로 작용 |
| 비타민 B12 (코발라민) | 코바마이드 조효소 형태로 작용 |
2. 분류
보조 인자와 아포효소(보조 인자가 없는 효소의 단백질 부분)는 각각 단독으로는 화학 반응 촉매로서 기능하지 않으며, 양자가 함께 존재하고 기질 분자가 있어야 비로소 효소로서 기능한다. 보조 인자와 아포효소가 결합한 기능성 효소를 "홀로효소"라고 한다.[6] 모든 효소가 보조 인자를 필요로 하는 것은 아니다.
아포효소(주효소)와 조효소는 각각 단독으로는 화학 반응 촉매로 기능하지 않지만, 함께 결합하여 홀로효소(완전효소)를 형성하면 효소로서 기능한다.[5][6] 모든 효소가 조효소를 필요로 하는 것은 아니다.
조효소는 생체 내에서 특정 원자단을 운반하며, 원자단을 주고받는 역할을 한다. 원자단을 주고받는 상태에 대해서는 각각 다음과 같은 용어가 사용된다.[1]
: 아포효소 + 보조 인자 홀로효소
3. 보조효소와 효소의 결합
: 아포효소 + 조효소 홀로효소
조효소와 효소의 결합은 일반적으로 약하며, 투석 등의 실험 조작으로 쉽게 분리될 수 있다. 결합 강도는 해리 상수(해리 정수)로 나타내지만, 해리 상수의 값에 따라 조효소인지 보결분자족인지 구분하는 명확한 기준은 없다.
4. 보조효소의 기능
이 두 가지 기능을 갖는 물질을 '~~전달체'라고 부른다. 예를 들어, 가장 유명한 조효소인 조효소 A는 다음과 같이 표기된다.[1]
조효소는 한 종류의 물질로 다양한 대사계에 대응한다. 예를 들어 조효소 A는 시트르산 회로 및 베타 산화에 관여한다.[1]
5. 보조효소의 종류
운반하는 원자단에 의한 분류 등은 현재 명확하게 이루어지지 않고 있으며, 생육 인자가 조효소임이 나중에 실험적으로 증명된 경우가 많다. 그렇기 때문에 조효소의 분류는 주로 구조에 의해 이루어진다. 그러나 전자 전달에 관한 조효소군에 관해서는 "전자 전달체"라는 호칭이 주어진다.
5. 1. 퀴논 보조효소
피롤로퀴놀린 퀴논(PQQ)은 산화 환원 반응에 관여하여 전자 전달체로 작용한다. 토파퀴논(TPQ)은 산화적 탈아미노 반응에 관여한다. 트립토판-트립토필퀴논(TTQ)은 메틸아민 산화 환원에 관여한다. 리신티로실퀴논(LTQ)은 펩타이드 내 리신의 산화에 관여한다. 시스테닐-트립토판퀴논(CTQ)는 아민의 산화 환원에 관여한다.5. 2. 비타민 보조효소
| 보조 효소 | 기능 | 비타민 |
|---|---|---|
| TPP (티아민 이인산) | 2-옥소산 (피루브산 등)의 탈탄산, C-unit 전이, 당 대사계 | |
| FAD, FMN | 산화 환원 반응 → 전자 전달체 | 비타민 B2 |
| PLP | 아미노기 전이, CO2 이탈 | 비타민 B6 |
| NAD, NADP | 산화 환원 반응 → 전자 전달체 | 나이아신 |
| 조효소 A | 아실기 전이 | 판토텐산 |
| 조효소 R | 탄산 고정 | 비오틴 |
| 조효소 F | C-unit 전이 | 엽산 |
| 조효소 B12 | H, C의 분자 내 전이 | 비타민 B12 |
5. 3. 기타 보조효소
전자 전달체에는 조효소에 포함되지 않는 것도 존재하지만, 양자의 경계는 모호하다.6. 예시
테트라하이드로폴산(테트라하이드로폴레이트)[7]은 티미딜산 합성효소(TS)[8]의 보조효소로 작용한다. 테트라하이드로폴산은 폴산의 생화학적 활성 형태로, 아미노산, 퓨린, 피리미딘 대사의 조효소로 작용한다.[7] 티미딜산 합성효소는 디옥시유리딘 일인산(dUMP)을 디옥시티미딘 일인산(dTMP)으로 전환하는 효소이다.[8]
이 경우 티미딜산 합성효소는 아포효소이며 테트라하이드로폴산이 보조효소이다. 한편 테트라하이드로폴레이트는 엽산을 공급원으로 한다.[9]
7. 표기
참조
[1]
웹인용
조효소(coenzyme), 과학문화포털 사이언스올
https://www.sciencea[...]
2022-03-27
[2]
웹인용
'[네이버 지식백과] 조효소 [coenzyme, 助酵素] (두산백과)'
https://terms.naver.[...]
[3]
웹인용
'[과학백과사전]보효소(coenzyme)'
https://www.sciencea[...]
2022-03-12
[4]
웹인용
보조효소
https://terms.naver.[...]
2022-03-12
[5]
웹인용
아포 효소
https://terms.naver.[...]
[6]
웹인용
아포효소
https://terms.naver.[...]
2022-03-12
[7]
웹인용
테트라하이드로폴산
https://terms.naver.[...]
2022-03-12
[8]
웹인용
티미딜산 합성효소
https://terms.naver.[...]
2022-03-12
[9]
웹인용
엽산
https://terms.naver.[...]
2022-03-12
[10]
웹인용
보조효소(coenzyme), 알기쉬운의학용어, 의료정보, 건강정보, 아산병원
https://www.amc.seou[...]
2022-03-12
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