플라보단백질
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1. 개요
플라보단백질은 플라빈을 보조 인자로 사용하는 효소의 일종이다. 1879년 우유에서 노란색 색소로 처음 분리되었으며, 1930년대에 비타민 B 복합체의 구성 요소로 인식되었다. 플라빈 모노뉴클레오타이드(FMN)와 플라빈 아데닌 다이뉴클레오타이드(FAD)가 플라보단백질의 보조 인자로 사용된다. 아드레노독신 환원효소, 사이토크롬 P450 환원효소, 에피더민 생합성 단백질 EpiD 등이 플라보단백질의 예시이다.
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2. 발견
플라보단백질은 1879년 우유에서 밝은 노란색 색소로 분리되었을 때 처음으로 언급되었다. 처음에는 "락토크롬(lactochrome)"이라고 불렸다.[21][6] 1930년대 초에 이와 같은 색소는 다양한 출처로부터 분리되었으며, 비타민 B 복합체의 구성 요소로 인식되었다. 그 구조는 1935년에 보고되었으며, 리비딜 곁사슬과 공액 고리 시스템의 노란색에서 유래된 리보플라빈이라는 이름이 주어졌다.[21][6]
아드레노독신 환원효소는 척추동물의 스테로이드 호르몬 합성에 관여하며, 후생동물과 원핵생물에 널리 분포한다.[16][1] 사이토크롬 P450 환원효소는 소포체에 위치한 사이토크롬 P450 단백질의 산화환원 파트너이다.[25][26][10][11] 에피더민 생합성 단백질인 EpiD는 FMN과 결합하는 플라보단백질로, 에피더민의 C-말단 메소-란싸이오닌의 시스테인 잔기에서 2개의 환원 당량을 제거하여 -C=C- 이중 결합을 형성하는 것을 촉매한다.[27][12] 다이하이드록시다이피콜린산으로부터 다이피콜린산의 형성을 촉매하는 효소인 다이피콜린산 생성효소의 B 사슬,[28][13] 페닐아크릴산 탈카복실화효소() 및 효모에서 신남산에 대해 내성을 부여하는 효소,[29][14] 광수용체 및 크립토크롬과 같은 빛 감지 단백질[15] 등이 플라보단백질 계열에 포함된다.
효소의 보조 인자로 플라빈이 필요하다는 첫 번째 증거는 1935년에 나왔다. 후고 테오렐과 그 동료들은 이전에 세포 호흡에 필수적인 것으로 확인된 밝은 노란색의 효모의 효소가 주효소와 밝은 노란색 색소로 분리될 수 있음을 보여주었다. 주효소나 색소만으로는 NADH의 산화를 촉매할 수 없었지만, 이 둘을 혼합하면 효소 활성이 회복되었다. 그러나 분리된 색소를 리보플라빈으로 대체하면 분광법으로는 구별할 수 없었고 효소 활성도 회복하지 못했다. 이것으로서 연구된 단백질이 효소 촉매 활성을 위해 리보플라빈이 아니라 플라빈 모노뉴클레오타이드(FMN)를 필요로 한다는 사실을 발견했다.[21][22][6][7]
D-아미노산 산화효소에 대한 유사한 실험을 통해[23][8] 효소에 의해 사용되는 두 번째 형태의 플라빈인 플라빈 아데닌 다이뉴클레오타이드(FAD)가 확인되었다.[24][9]
3. 예
3. 1. 주요 플라보단백질
아드레노독신 환원효소는 척추동물의 스테로이드 호르몬 합성에 관여하며, 후생동물과 원핵생물에 널리 분포한다.[16][1] 사이토크롬 P450 환원효소는 소포체에 위치한 사이토크롬 P450 단백질의 산화환원 파트너이다.[25][26][10][11] 에피더민 생합성 단백질인 EpiD는 FMN과 결합하는 플라보단백질로, 에피더민의 C-말단 메소-란싸이오닌의 시스테인 잔기에서 2개의 환원 당량을 제거하여 -C=C- 이중 결합을 형성하는 것을 촉매한다.[27][12] 다이하이드록시다이피콜린산으로부터 다이피콜린산의 형성을 촉매하는 효소인 다이피콜린산 생성효소의 B 사슬,[28][13] 페닐아크릴산 탈수소효소() 및 효모에서 신남산에 대해 내성을 부여하는 효소,()[29][14] 광수용체 및 크립토크롬과 같은 빛 감지 단백질[15] 등이 플라보단백질 계열에 포함된다.
3. 2. 추가 예시 (한국 관련 연구)
스테로이드 호르몬 합성에 관여하는 아드레노독신 환원효소는 척추동물 뿐만 아니라 후생동물과 원핵생물에도 널리 분포한다.[16] 사이토크롬 P450 환원효소는 소포체에 위치한 시토크롬 P450 단백질의 산화환원 파트너이다.[25][26] 에피더민 생합성 단백질인 EpiD는 FMN과 결합하는 플라보단백질로, 에피더민의 C-말단 메소-란싸이오닌의 시스테인 잔기에서 2개의 환원 당량을 제거하여 -C=C- 이중 결합을 형성하는 반응을 촉매한다.[27] 다이하이드록시다이피콜린산으로부터 다이피콜린산 형성을 촉매하는 효소인 다이피콜린산 생성효소의 B 사슬,[28] 탈수소효소() 및 효모에서 신남산에 대해 내성을 부여하는 효소[29] 등도 플라보단백질 계열에 속한다.
4. 참고 문헌
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