효소

효소는 생화학 반응 속도를 가속화하는 생물 촉매입니다. 대부분의 효소는 아미노산으로 구성된 단백질이지만 일부 어떤 효소는 리보자임으로 알려진 RNA 분자입니다. 효소는 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 증가시키는 작용을 합니다.

효소는 화학 결합의 합성 및 파괴를 촉진시킬 수 있지만 반응의 방향이나 평형에는 영향을 미치지 않습니다. 모든 효소는 기질이라고 불리는 특정한 반응물과 결합하여 특정한 반응을 촉진합니다. 이 기질은 분자간 힘 및 단기 공유 결합과 같은 상호작용을 통해 활성 부위라고 불리는 효소의 별개의 촉매 영역에 결합되어 효소-기질 복합체가 됩니다.

이 결합은 효소와 효소 기질 사이에 필요한 구조적 상호보완성으로 인해 매우 특이합니다. 따라서, 특정 효소는 자체의 적합성에 기초한 특정 반응만을 촉진할 수 있습니다. 복잡한 형성 과정을 이해하는 간단한 방법은 기질이 효소의 활성 부위에 적합하다는 가설을 세운 자물쇠열쇠 모델이며, 이는 해당 자물쇠'에 맞는 열쇠'라고 보면 유사합니다.

그러나 또 다른 모델인 유도 적합 모델에서는 복합물의 동적 특성을 고려합니다. 이 모델은 기질이 결합될 때 작은 적합성 변화를 유도하여 반응을 더 촉진하는 더 밀접한 적합을 형성합니다. 반응을 위한 활성화 에너지는 다양한 방법으로 낮출 수 있습니다.

일반적인 메커니즘에는 결합을 보다 쉽게 파괴할 수 있도록 하는 기질의 적합성 변화를 유도하거나, 두 기질의 반응 집단을 더 근접하게 하여 결합 형성을 촉진하는 것이 포함됩니다. 효소 활동은 억제제라고 불리는 자연 분자나 합성 분자에 의해 일시적으로 또는 영구적으로 억제될 수 있습니다. 예를 들어, 경쟁적 억제제는 기질과 경쟁하여 효소의 활성 부위와 결합하면서 기질 결합을 막습니다.

반면에, 비경쟁 억제제는 효소의 다른 위치와 결합하는데 이를 통해 효소의 촉매적 활성을 감소시키면서 활성 부위에서 구조적인 변화를 일으킵니다.