(1) 촉매 원리와 효소 반응속도론

① 활성화에너지 저하와 전이상태 안정화

효소는 활성화에너지 저하로 속도만 높일 뿐 평형상수는 바꾸지 못하고, 촉매력의 본질은 전이상태 안정화라 전이상태 유사체가 강력한 저해제다.

유도적합모델 : 기질 접근 시 활성부위가 맞물리게 변형 · 자물쇠-열쇠보다 실제적

② Michaelis-Menten식과 속도상수

Michaelis-Menten식과 Km : v=Vmax[S]/(Km+[S]) · [S]=Km에서 v는 Vmax의 절반 · Km이 작을수록 친화도 높음(반비례)

Vmax는 총 효소농도에 비례하는 포화 최대속도, kcat은 Vmax를 총 효소농도로 나눈 회전수다.

③ kcat/Km 촉매효율과 Lineweaver-Burk 도시

kcat/Km 촉매효율은 기질 희박 시의 2차 속도상수로 클수록 우수하다.

Lineweaver-Burk 도시 : y절편 1/Vmax · x절편 -1/Km · 기울기 Km/Vmax

④ 경쟁적·비경쟁적·무경쟁적 저해와 비가역적 저해제

경쟁적/비경쟁적/무경쟁적 저해 : 경쟁적은 Km 증가·Vmax 불변에 기질 증량으로 극복 · 비경쟁적은 Vmax 감소·Km 불변 · 무경쟁적은 둘 다 감소

비가역적 저해제(아스피린-COX 아세틸화)는 공유결합으로 활성을 없애 새 효소 합성 전까지 회복 불가다.

⑤ 저해 유형 비교표

(2) 효소 활성의 조절 방식

① 알로스테릭 효소와 되먹임 저해

알로스테릭 효소와 Hill 계수 : 조절자리 결합으로 구조 전이 · S자형 곡선 · 1 초과 양의 협동성, 1은 없음, 미만은 음의 협동성

되먹임 저해(ATCase) : 최종산물이 앞쪽 조절효소 억제 · CTP는 활성 감소 · ATP는 증가

② 공유결합 수식, 자이모젠 활성화, 동종효소

공유결합 수식(인산화/탈인산화)은 가역적, 자이모젠 활성화(트립시노겐, 응고인자)는 제한적 분해에 의한 비가역적 조절이다.

동종효소(LDH, CK-MB)는 진단에 쓰이고 조효소 요구성 효소는 비타민 결핍 시 활성이 감소한다.