4.5: 보조인자와 보조효소

효소는 적절한 기능을 위해 보조인자와 보조효소라는 추가 성분이 필요합니다. 보조인자(cofactor)는 금속 이온이고 보조효소(coenzyme)는 단백질이 아닌 유기 분자입니다. 이 두 유형의 도우미 분자는 모두 효소에 단단히 결합하거나 기질(substrate)이 결합할 때만 결합할 수 있습니다.

보조인자는 성숙한 단백질의 약 30%에 존재합니다. 보조인자는 자주 효소 단백질이 접힐 때 통합되어 효소의 촉매 활동에 관여합니다. 마그네슘은 DNA 중합효소(DNA polymerase; DNA 폴리머레이스)를 포함해 인체의 300여 효소에 필수적인 보조인자입니다. DNA 중합효소의 경우 마그네슘 이온은 DNA 뼈대의 인산다이에스터결합(phosphodiester bond; 포스포다이에스터결합) 형성을 돕습니다. 철, 구리, 코발트, 망간도 흔한 보조인자입니다.

여러 비타민은 비단백질 유기 도우미 분자인 보조효소입니다. 예를 들어 비타민 B의 일종인 비오틴(biotin)은 분자에서 분자로 이산화탄소를 전달하는 다양한 효소에서 중요합니다. 비오틴, 비타민 A 등은 인간의 세포에서 만들어질 수 없기 때문에 식단을 통해 섭취되어야 합니다.

- [강사] 많은 경우에 효소는보조인자라고 불리는 추가 분자가 기능을 발휘합니다이 도우미 분자는 다음과 같이금속 이온 또는 유기 비단백질 분자로 분류될 수 있으며예를 들어, 해당 과정의 첫 단계에서보조인자 마그네슘은 ATP에 결합되어두 인산염 그룹 사이의 결합을 강화시킵니다이 작용은 마지막 인산염 그룹이효소 헥소키나아제에 의해 보다 쉽게 방출되게 하며글루코오스를 글루코오스 6-인산으로 전환시킵니다따라서 보조인자로서의 마그네슘은ATP의 효율을 증가시킵니다보조인자의 다른 부분 집합인 보효소는유기 화합물로 보통 비타민의 유도체입니다예를 들어, 비타민 C는 중요한 보효소로서단백질 콜라겐의 합성에 작용합니다콜라겐이 수산화 효소에 결합하면뒤이어 비타민 C가 효소에 결합되고수산기를 기증하게 됩니다이제 가수분해된 수산화 효소의 도움으로콜라겐의 형태가 바뀌는데이는 최종적으로 삼중 나선 구조가 되며유지에 있어 필수적인 요소로중요한 신체 조직에 기여합니다