[효소]효소단백질의 형상 - 3부

다효소 복합체

여러 개의 효소가 복합체를 구성하여 다단계 반응을 진행시키는 경우가 있다. 이렇게 하면 반응 중간체가 다음 효소에 바로 전달되고 반응 도중에 중간체가 다른 효소에 분해되지 않으므로 효율적으로 최종생산물이 생성된다. 세균과 동물조직의 pyruvate dehydrogenase 복합체, α-ketoglutarate dehydrogenase 복합체, 효모와 동물의 지방산합성효소계 등이 다효소 복합체의 대표적인 예이다.

1. 대장균의 pyruvate dehydrogenase 복합체

Pyruvate dehydrogenase 복합체는 pyruvate를 acetyl-CoA와 CO2로 산화한다. 이 복합체는 pyruvate dehydrogenase(E1) 이량체(분자량 190,000) 12개(24 subunit), dihydrolipoyl transacetylase(E2) subunit(분자량 70,000) 24개, dihydrolipoyl dehydrogenase(E3) 이량체(분자량 110,000) 6개(12 subunit)를 포함하며 전체 분자량은 약 460만이다. Dihydrolipoyl transacetylase는 입방체형으로 복합체의 심부(芯部) 역할을 하고 pyruvate dehydrogenase는 그 주변에, 또 dihydrolipoyl dehydrogenase 6개는 입방체의 각 면에 위치하는 구조로 되어 있다.

 

2. 지방산 합성 효소계

지방산의 생합성은 acetyl-CoA에서 malonyl-CoA를 합성하는 acetyl-CoA carboxylase와 acetyl-CoA에 malonyl-CoA를 연결하는 반응을 촉매하는 지방산합성효소계(fatty acid synthase system; FAS, α6β6)에 의해 이루어진다.

세균이나 식물에서는 지방산 합성에 관여하는 효소가 따로 따로 떨어져 있으며 acyl기는 acyl carrier protein(ACP)에 결합한 상태로 존재한다. 효모나 동물에서는 지방산합성효소가 복합체로 되어 존재하며 ACP는 복합체의 일부로 되어 있다. 이와같이 효소가 회합하고 있으면 반응중간체가 β-산화계 효소에 의해 분해되지 않는다. 간세포에 있는 FAS는 분자량이 54만이며 동일한 단량체 2개로 된 이량체이다.

각 단량체는 6개의 각각 다른 지방산합성효소를 모두 가지고 있으며 1개의 ACP가 있고 여기에 4'-phosphopantetheine의 -SH기가 있다. FAS는 이량체일 때만 효소활성을 나타낸다.

[Biology/Biochemistry] - [효소]효소단백질의 형상 1부

[Biology/Biochemistry] - [효소]효소단백질의 형상 2부