4.효소 Flashcards
효소는 기질 결합부위와 정확하게 맞는 기질과만 반응하는 기질특이성이 있다. 그러므로 아밀라아제와 셀룰라아제는 각각 a(1->4), B(1->4)결합 중 어디를 분해할까?
아밀로오스는 포도당간의 a(1->4)결합이고, 셀룰로오스는 포도당간의 B(1->4)결합이다. 따라서, 이에 맞게 아밀라아제와 셀룰라아제가 분해한다.
RNA가 생체 내 일부 반응들의 촉매 역할을 하는 것을 리보자임이라고 한다. 예를 2개 이상 말하여라
리보솜의 23s rRNA는 펩티드 결합에 촉매 열할을 한다. 그리고, RNA가 인트론의 스플라이싱에도 관여하는 구조가 있다.
다음은 미하엘리스-멘텐 식이다. V에 대한 식을 구하고, 각 경우의 그래프가 설명하는 것을 말하여라
다음을 뭐라고 하는가?
-아미노산 서열은 다르지만, 같은 대사과정에 관여하는 효소여서 공통의 도메인이 관찰된다.
-적정 pH와 온도가 다르고, 시기적으로 다른 발현, 알로스테리 조절을 한다.
동종효소(isozyme)
효소를 비가역 억제(저해제가 효소와 공유결합을 함) 예시 3가지를 들어라
- 페니실린 : B-락탐계열 항생제로 그람 양성균에만 작용 할 수 있다.
-세균의 세포벽은 펩티도 글리칸(N-아세틸 글루코사민&N-아세틸 뮤람산의 B(1->4)결합)으로 이루어져 있는데 이를 만드는 효소가 트랜스펩티다아제이다 그런데 페니실린이 트랜스펩티다아제 효소를 저해한다. 따라서 세균은 저장액 환경이나 왕성한 세포분열시 용혈된다. - 암피실린 : 페니실린과 같은 B-락탐계열 항생제로 페니실린의 한계점(그람 음성균의 외막을 통과하지 못함)을 해결함->그람 양성균과 그람 음성균 둘다 적용가능하다.
- 아스피린 : 진통제로서, COX1/COX2의 비가역 저해제이다. 아이코사노이드 계열 호르몬이 만들어 질때, COX1, COX2가 위장관 질환, 열, 고통, 혈전생성등을 일으키는데 이를 비가역적으로 저해한다.
효소를 경쟁적으로 저해하는 저해제가 가역억제를 할때의 그래프를 그리고 그 이유를 설명하여라. 또 kcat/km은 어떻게 되는가?
저해제가 효소의 기질 결합 부위에 대해 경쟁적으로 결합하므로, Km이 증가하고 Kcat은 변화가 없다. 따라서 Kcat/Km은 감소한다.
다음은 비경쟁적 저해를 하는 저해제를 넣기 전 그래프이다. 저해제를 넣으면 어떻게 되는지 그리고 그 이유를 설명하여라.
저해제가 기질 결합 부위 이외의 다른 자리에 결합하므로 Km은 일정하고, Kcat 이 감소한다. 따라서 Kcat/Km은 감소한다.
저해제가 불경쟁적 저해를 할때 그래프를 그리고 그 이유를 설명하여라
불경쟁 저해제는 [ES] 복합체에 대해서만 기질 결합 부위 이외의 다른 자리에 결합하므로 Km과 Kcat이 모두 감소한다.
기질이 산물로 바뀐 양은 효소나 저해제의 존재 유무에 관계없이 일정하다
O
보체, 케스페이스, 혈액응고인자, 소화 관련단백질 분해효소(펩신, 트립신, 키모트립신)의 공통점은 무엇이고, 이에 반대되는 예를 하나 들어라.
모두 활성이 없는 전구체(zymogen)에서 폴리펩티드 일부가 절단되면서 활성화 된것으로 효소의 활성이 비가역적으로 조절된 경우이다. 그리고, 이에 반대되는 경우는 가역조절로, 인산화가 그 예이다.(세린, 트레오닌, 티오신에 인산화를 한다)
알로스테리 조절을 하는 두가지 경우이다. 두 경우의 차이점을 설명하여라.
위쪽 그래프는 기질 결합 부위의 각 자리에 기질이 결합할 때마다 효소 구조가 바뀌어서 활성에 변화가 있는 협동성(s자 곡선)을 보인다. 아래 그래프에서는 기질 결합 부위가 아닌 알로스테리 자리에 알로스테리 물질이 결합시 효소 구조가 바뀌면서 활성이 변화는 것을 보여준다(양성 또는 음성 알로스테리).
다음은 미오글로빈과 헤모글로빈의 산소 결합력을 보여준다. 이를 통해 알 수 있는 이점은 무엇인가?
미오글로빈은 협동성(s자 곡선)방식으로 O2와 결합하지 않고 미하엘리스-멘텐식 개형을 보인다.
하지만, 헤모글로빈은 4차 구조(네개의 폴리펩티드, 네개의 기질 결합부위를 갖는다)
따라서, 미오글로빈과 헤모글로빈의 산소 결합력 차이 때문에 혈액에서 헤모글로빈이 운반한 산소를 골격근 세포 내의 미오글로빈에게 전달할 수 있다.
다음 그래프의 이유를 설명하시오
실제로 우리 몸에 산소가 적고 이산화탄소가 많을 때, 적혈구는 해당과정 중에서 부산물로 2,3 BPG를 생성한다. 이때, 이것이 헤모글로빈의 알로스테리 자리에 결합하는데, 음성 알로스테리 조절을 하여 헤모글로빈의 산소 결합력이 약해진다. 따라서 산소가 쉽게 해리되므로 산소를 조직에 더 많이 공급할 수 있는것이다. 그래프는 2,3 BPG가 고농도 일수록 헤모글로빈에서 산소가 해리되는 것을 볼 수 있다.
조직의 호흡량이 증가하여, 대사 물질(젖산, 케톤체)가 많을 시에 이산화 탄소가 생겨 적혈구로 단순 확산 된다. 이후, 헤모글로빈의 산소 결합력이 약해지는 반응응식을 아래에서 완성하여라.
적혈구 내에서 H+가 생겨 헤모글로빈 B사슬의 알로스테리 자리에 결합한다. 이에 헤모글로빈의 산소결합력이 약해져서 산소를 조직에 더 많이 공급하게 된다.
다음은 효소의 연구 방법론 중 하나이다. 그림과 관련있는 기법 이름과 사례를 설명하여라.
분광 광도계로 450nm에서 흡광도를 측정하면, 튜브 내 PAH의 존재 여부를 알 수 있다. 이는 에세이 기법으로 관심있는 효소의 존재 여부나 양을 확인하는 것이다. 페닐알라닌이 티로신이 될때 페닐알라닌 하이드록실레이스(PAH)가 필요하고 MDHP가 산물로 생성된다. 이때 MDHP가 페닐알라닌과 달리 450nm에서 흡광을 하므로, 흡광이 되었다면, 효소가 있다고 유추해볼 수 있다.
염석을 할 때 염 농도를 점차 늘리는데 나중에 침전된 단백질일 수록 용해도가 (높다/낮다)
높다
투석(염석으로 나뉜 단백질들을 각각 완충용액 속 반투과막에 넣고 염을 제거하는 것)을 한 뒤 에세이를 실시하는 이유는 무엇인가?
효소 활성을 보이는 튜브를 선별해야 하기 때문에
겔 여과 크로마토 그래피에서 다공성 충전제를 사용할 경우 어떤 원리로 물질들이 분리되는가?
크기가 큰 분자는 충전제들 사이의 틈으로 빨리 빠져나오지만, 크기가 작은 분자는 충전제 속의 구멍을 통과하면서 체류시간이 길어진다. 따라서 큰 분자가 먼저 용출되고, 작은 분자가 다음에 용출된다.
SDS PAGE시 SDS를 사용하는 이유를 설명하여라
SDS PAGE는 단백질들을 분자량에 따라 밴드 형태로 분리할 수 있는 기법이다. 이때, SDS는 계면활성제로, 단백질을 선형화 하고 두개의 아미노산 당 SDS한분자가 붙어 음전하를 띄게 한다. 이는 단백질들 각각이 가지고 있는 R기를 상쇄한다.
다음은 SDSPAGE후 단백질 크기 측정에 대한 그래프이다.
다단위 단백질 분석시 필요한 기법 2가지를 말하면서 원리를 설명하시오
기법은 각각 겔 여과 크로마토그래피(온전한 단백질)와 SDS-PAGE(변성되어 모두 단량체로 분리된 단백질)이다. 이때 SDS-PAGE를 한 뒤 샘플과 비교하여 분자량을 구할 수 있다. 여기서 구한 분자량과 겔 여과 크로마토그래피에서 구한 분자량을 나누면 단백질이 몇개의 소단위체로 이루어져 있는지 알 수 있다.
2차원 전기영동을 할 때 빈칸에 알맞은 말을 써넣어라
오른쪽으로 갈 수록 PI는 감소하고 아래로 내려갈 수록 분자량은 감소한다.
단백질 서열 내 이황화 결합 위치 추적하는 방법을 제시하여라
