[효소]효소의 분류

효소는 일반적으로 촉매하는 화학반응의 형식에 따라 분류된다. 국제생화학연합 효소위원회에서는 1978년에 2,132 종류의 효소에 대하여 새로운 효소번호(enzyme code number)에 의한 분류법을 제정하였다. 이 분류법은 효소번호, 권장명, 계통명 순으로 쓰며 alcohol dehydrogenase의 경우를 예를 들면 다음과 같이 표시된다.

[효소번호]  [권장명] [계통명]

EC 1.1.1.1.   alcohol dehydrogenase   alcohol : NAD+ oxidoreductase

여기서 첫번째 숫자는 효소가 촉매하는 화학반응의 형식을 나타내는 것으로 다음과 같이 6군으로 분류된다.

EC 1군 : 산화환원반응을 촉매하는 효소(oxidoreductase)

EC 2군 : 작용기의 전이를 촉매하는 효소(transferase)

EC 3군 : 가수분해반응을 촉매하는 효소(hydrolase)

EC 4군 : 이탈반응과 부가반응을 촉매하는 효소(lyase)

EC 5군 : 이성화반응을 촉매하는 효소(isomerase)

EC 6군 : ATP 등의 가수분해와 공역하여 2개의 저분자를 연결하는 합성 반응을 촉매하는 효소(ligase)

2, 3번째 숫자는 반응을 더욱 세분화하여 기질의 형식이나 종류에 의해 분류되고 4번째 숫자는 각 효소에 대해 효소위원회가 부여한 일련번호이다.

EC 1군 산화환원효소

산화환원효소(oxidoreductase)의 계통명은 공여기 : 수용기의 형식을 사용하며 반응양식, 성질, 공여체나 수용체 종류 등에 따라 탈수소효소(dehydrogenase), 환원효소(reductase), 산화효소(oxidase), 산소첨가효소(oxygenase), hydroperoxidase 등으로 분류된다. 반응에는 보효소, 금속 등의 보조인자가 직접 관여한다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 효소가 작용하는 작용기에 대한 분류를 나타낸다.

1. CH-OH기	2. aldehyde 또는 oxy기
3. CH-CH기	4. CH-NH2기
5. CH-NH기	6. NADH, NADPH
7. 질소화합물	8. 유황화합물
9. heme 화합물	10. diphenyl 및 관련화합물
11. H2O2(단 수용체)	12. H2
13. 단일기질에 O2를 도입하는 군	14. 한쌍의 기질에 작용하여 O2를 도입하는 군
15. O2-(superoxide 유리기)	16. 금속이온
17. -CH2-기	18. 환원형 ferredoxin
19. 환원형 flavodoxin	97. 기타의 산화환원효소.

그리고 효소번호에서 3번째 숫자는 다음과 같이 수용체에 의한 분류를 나타낸다.

1. NAD+, NADP+	2. cytochrome	3. O2
4. disulfide 화합물	5. quinone 화합물	6. 질소화합물
7. 철-유황 단백질	11∼18. 산소첨가 효소군에 대한 분류	99. 기타의 수용체

EC 2군 전이효소

전이효소(transferase)는 일반적으로 전이기를 받아 들이는 보효소가 전이기 공여체로 된다. Transacylase, transmethylase, transformylase, transaminase(PLP를 보효소로 함), mutase(동일 분자내에서 인산기를 전이), kinase(ATP의 말단 인산기를 다른 물질로 전이) 등이 이 군에 속하는 효소이다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 전이하는 기에 의한 분류를 나타내며 3번째 숫자는 전이기의 세부분류 또는 수용기에 의한 분류를 나타낸다.

1. C1기	2. aldehyde 또는 ketone기
3. acyl기	4. glucosyl기
5. methyl 이외의 alkyl, aryl기	6. 질소함유기
7. 인함유기	8. 유황함유기

 

EC 3군 가수분해효소

가수분해효소(hydrolase)에는 esterase(carboxy esterase, phosphatase, sulfatase), glycosidase, peptidase(exopeptidase, endopeptidase), amidase, amidinase, pyrophosphatase 등이 있으며 기질특이성이 낮은 효소가 많다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 작용하는 결합의 종류에 의한 분류를 나타내고 3번째 숫자는 가수분해되는 결합의 세분에 의한 분류를 나타낸다.

1. ester 결합	2. glycosyl 결합	3. ether 결합
4. peptide 결합	5. peptide 이외의 C-N 결합	6. 산무수물
7. C-C 결합	8. halogen화물	9. P-N 결합
10. S-N 결합	11. C-P 결합

 

EC 4군 분해효소

분해효소(lyase)는 가수분해나 산화 이외의 방법으로 기질로부터 C-C, C-O, C-N 결합 등을 절단하고 CO2, aldehyde, 물, NH3 등을 제거한 후 이중결합을 남기거나 이중결합에 특정의 기를 부가하는 효소로 aldolase, decarboxylase, dehydratase 등이 있다. 특히 부가반응이 중요한 경우에는 synthase(생성효소)라 하며 citrate synthase, malate synthase, anthranilate synthase 등이 있다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 효소가 작용하는 결합의 종류에 의한 분류를 나타내며 3번째 숫자는 작용하는 기 또는 화합물에 의한 분류를 나타낸다.

1. C-C 결합	2. C-O 결합	3. C-N 결합
4. C-S 결합	5. C-halogen 결합	6. P-O 결합
99. 기타의 결합

 

EC 5군 이성질화효소

이성질화효소(isomerase)는 어떤 화합물의 구조적, 광학적, 기하학적 변화 등 분자내 변화를 일으켜 이성질체로 바꾸는 반응을 촉매하는 효소로 epimerase, mutase, racemase 등이 여기에 포함된다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 반응의 종류에 의한 분류를 나타낸다.

1. racemi화 또는 epimer화	2. cis-trans 상호변환
3. 분자내 산화환원	4. 분자내 전이
5. 분자내 탈리 또는 결합	99. 기타의 반응

 

EC 6군 연결효소

연결효소(ligase)는 ATP 또는 고에너지 인산결합을 가수분해할 때 유리되는 자유에너지를 이용하여 두 개의 분자를 연결시키는 반응을 촉매하는 효소이다. 효소번호에서 2번째 숫자는 다음과 같이 생성하는 결합의 종류에 의한 분류를 나타내고 3번째 숫자는 생성물의 세분에 의한 분류를 나타낸다.

1. C-O결합	2. C-S결합	3. C-N결합
4. C-C결합	5. 인산 ester 결합