3.14: Turnover Number and Catalytic Efficiency(회전율 수치와 촉매 효율)

효소의 회전율(turnover number)은 단위 시간당 변형시킬 수 있는 기질 분자의 최대 수입니다. 대부분의 효소에 대한 회전율은 초당 1에서 1000 분자 사이입니다. Catalase는 최대 2.8×10⁶ 개의 과산화수소 분자를 초당 물과 산소로 변환 할 수있는 가장 높은 회전율을 가지고 있습니다. 라이소자임(Lysozyme)은 초당 분자 반 개로 알려진 가장 낮은 회전율을 가지고 있습니다.

키모트립신은 소화 과정에서 단백질을 분해하는 췌장 효소입니다. 키모트립신의 회전율은 초당 100분자입니다. 이 반응이 촉매 반응 없이 일어난다면, 펩타이드 결합이 중성 pH에서 물에서 끊어지는 데 수백 년이 걸릴 것입니다. 따라서 키모트립신의 회전율이 높으면 장내 단백질의 빠른 소화에 도움이 됩니다.

효소 ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase 또는 RuBisCO는 초당 3개의 CO₂ 분자를 고정하는 회전율이 매우 낮고 가장 느린 효소 중 하나입니다. 그러나 자연계에 RuBisCO가 풍부하기 때문에 낮은 회전율 수치를 상쇄합니다. RuBisCO는 잎에서 발견되는 총 단백질의 약 50%를 구성합니다.

회전율이 높은 효소가 반드시 효율이 높은 것은 아닙니다. 효소의 촉매 효율_{은 회전율} 수 k_cat과 친화력 K_M 의 비율로 주어집니다.즉, 효소는 효율적이기 위해 기질에 대해 낮은 K_M을 가져야 합니다. 대부분의 효소의 평균 촉매 효율은 약 10^{5 M-1 s-1}이며, 이는 적당히 효율적임을 의미합니다. 10,^8-10,^{9 M-1}, ^s-1 사이의 촉매 효율을 가진 효소는 거의 없으며 매우 효율적이거나 촉매 적으로 완벽합니다.