비경쟁적 저해제 vmax - bigyeongjaengjeog jeohaeje vmax

Ⅱ. 반응 속도론

1. 미카엘리스-멘텐 식(michaelis-menten equation)

- 단일기질(S)에 대한 효소-촉매반응의 속도식

Vmax = k2[Et]

*Vmax : 효소분자 모두가 기질과 결합하고 있는 경우의 최대속도; [EtS]k2=[Et]k2=[Et]kcat

*Km : Michaelis 상수. 반응속도가 최대속도의 절반인 때의 기질농도. 한 기질의 효소에 대한 친화력

  = (k2+k3)/k1, 단위 : 농도.  -> Km이 작으면 기질과 결합 잘 한다는 것 !!

 1) Vmax(mol/min)   cf. [Et]=[ES]

 = k2[Et]   cf. k2=kcat=대사회전수

 : 반응계에 포함된 모든효소에 의해 단위시간당 생성물의 양

 2) Km(michaelis constant)

 : 단일효소에 대한 정의

2. Lineweaver-Burk pool

x절편 : -1/Km

y절편 : 1/Vmax

Ⅲ. 효소활성의 조절

1. 활성인자와 억제인자

 (1) 활성인자

 (2) 억제인자

  (1) 경쟁적 억제인자

    - 효소의 기질과 구조 비슷

    - 기질과 경쟁적억제인자가 활성부위에 경쟁적으로 결합->기능↓

  (2) 비경쟁적 억제인자

    - 효소의 활성부위가 아닌 다른 자리에 결합 -> 효소 활성부위 구조변화 유도 -> 효소 활성 저해

  (3) 무경쟁적 억제인자

2. 억제자에 의한 억제(inhibition)

 1) 가역적 억제

  (1) 경쟁적 억제자(competitive inhibitor)

    - 저해제와 기질이 구조적으로 유사

    - 저해제가 효소의 active site에 결합하여 기질이 효소에 결합하는 것 막는다.  Km증가

    - Vmax동일, Km증가, Kcat동일, 촉매효율(Kcat/Km) 감소

  (2) 비경쟁적 억제자(noncompetitive inhibitor) = allosteric

    - 억제자가 효소의 활성자리가 아닌 다른 부위에 결합하여 활성부위의 구조를 변형시켜 기질이 결합하지 못하게 함 -> Vmax 감소

    - Km은 동일, kcat 감소, 촉매효율(kcat/Km)감소

  (3) 무경쟁적 억제자 or 혼합형 억제

    - 활성자리 이외에 결합하나, ES복합체에만 결합하여 억제

    - Km감소, Vmax감소

* 억제x과 비교하여 x절편 같으면 비경쟁적억제제, y절편 같으면 경쟁적억제제, 기울기같으면 무경쟁적 억제제

 2) 비가역적 억제 : 저해제가 효소분자에 단단히 결합하여 기능기의 파괴 또는 변셩 -> 효소활성 상실

     ex) 페니실린(bactericidal, PG분해하여 세포벽이 깨져서 죽음)

 3) 다른 자리 입체적 상호작용(allosteric control)

   : 효소의 활성부위가 아닌 다른 자리에 결합 -> 활성부위의 입체구조를 변형 -> 활성 또는 억제

     ex) Hb ①O2결합조절 : 산소가 결합하면 다음 산소가 더 잘 결합 ②2,3-BPG조절

          (+) allostery : 산소 / (-) allostery : 2,3BPG, H+

  4) 되먹임 조절(feedback regulation)

   - 최종산물이 1단계 억제(효율성을 위해 1번째 단계 억제)

  5) 조절단백질 : 칼모듈린, PKA - 조절단백질에 cAMP가 결합하면 활성 가짐

​

​

안녕하세요. 생명과학, 생물 선생님 차정헌입니다.

저해제에는 경쟁적 저해제, 비경쟁적 저해제 이렇게 두 가지 종류가 있는데 오늘은 그 중 경쟁적 저해제에

대해서 배워보도록 할게요.

​

5. 효소와 저해제

​

저해제 : 효소와 결합하여 효소의 작용을 저해하는 물질.

저해제의 종류 (기질 결합 유무에 따라) : 경쟁적 저해제, 비경쟁적 저해제

(1) 경쟁적 저해제

​

① 기질과 유사한 구조를 가진 물질이 효소의 활성 부위에 기질과 경쟁적으로 결합함으로써

    효소 반응을 저해한다.

② 기질의 농도가 낮은 경우 특히 그 영향이 크다.

   기질의 농도가 아주 높으면 경쟁 저해 효과는 감소된다.

​

③ 경쟁적 저해제는 효소의 활성부위를 두고 기질과 경쟁하는 것이므로 기질의 농도가 높을수록

    저해제가 효소의 활성부위로 들어갈 확률이 감소한다.

    그러므로 기질의 농도가 높을 때 저해효과가 의미 없어져서 결국 초기 반응 속도의

    최대값에 도달하게 된다. (Vmax 값은 일정하다.)

④ 경쟁적 저해제 처리 시

    ㄱ. Km 값이 증가한다.

    ㄴ. 기질의 농도가 높으면(

    ㄷ.

         효소-기질 복합체의 양 = 기질과 결합하지 않는 효소양 이다.

        (즉, 

   ㄹ. Km값보다 기질 농도가 낮으면

  ㅁ. Km값보다 기질 농도가 높으면

​

​

※ 효소에서 Km 값

초기 반응 속도를 최대를 Vmax라고 할 때,

기질의 농도를 Km값이라고 한다.