효소(4)

[法明]

효소 작용의 기구

효소작용의 매카니즘은 효소(Enzyme)가 먼저 기질(Substrate)과 결합하여 기질-효소 복합체(Enzyme-Substrate Complex)를 형성하고 이 복합체에서 기질이 최종산물(Products)로 전환됩니다. 이 때  효소는 촉매로 작용하므로 변하지 않습니다. 하나의 효소는 하나의 반응에만 관여합니다. 이를 효소의 기질특이성이라고 하며 열쇠 자물쇠이론으로 열쇠와 자물쇠가 맞지 않으면 자물쇠가 열리지 않는 것과 같이 기질과 효소가 맞지 않으면 반응이 일어나지 않습니다. 여기서 기질이란 생화학반응의 원료인 탄수화물, 지방, 단백질과 그 중간 분해물질, 그리고 최종 분해물질인 단당류, 지방산, 아미노산을 말하며 최종산물은 미토콘드리아에서 합성되는 ATP, 단백조직, 호르몬 등 우리 몸의 구성성분과 전달물질을 말합니다.

체내효소의 약 1/4은 기질-효소 복합체를 형성할 때 비타민과 미네랄의 공동인자가 필요하며 이 공동인자를 조효소(Co-Enzyme)라고 합니다. 현재까지 확인된 체내효소 3,870가지 가운데 22%인 860가지가 비타민 미네랄 유도 공동인자를 필요로 하며 이런 공동인자들이 없을 경우 효소는 아무런 쓸모가 없게 됩니다.

브루스 에임스(Bruce Ames)가 이끄는 미국 버클리 대학 연구팀은 미국의 평균적인 사람들이 100만개 정도의 유전자 이형을 가지고 있으며 그 가운데 1/3이 비타민과 제대로 결합하지 못하는 효소를 만들기 때문이라는 연구결과를 발표하였습니다. 따라서 영양보조제의 지나친 복용은 낭비라는 과거의 낡은 생각을 버리고 건강을 유지하기 위해서는 비타민을 비롯한 천연영양보조제를 충분히 섭취해야만 합니다.

효소에 문제가 있거나 효소와 결합하는 조효소에 문제가 있다면 기질(S)이 증가하고 최종산물(P)이 감소 됩니다. 또한 기질(S)과 최종산물(P)은 음식 섭취량 정도에 따라서 증가하거나 감소합니다. 따라서 일반적으로 생화학적 대사 이상은 유전적인 효소 문제이거나 기질의 과다생성 또는 비타민, 미네랄 등의 조효소 결핍이 원인입니다.

이와 같은 원인으로 기질(S)이나 최종산물(P)의 양이 과다하면 질병을 일으킬 수 있습니다. 한가지 예를 들면 호모시스테인 기질이 증가하면 동맥경화증을 유발하여 심장병이나 뇌졸증을 일으킵니다. 그렇다면 왜 호모시스테인이 증가할까요? 그 이유는 체내에 비타민 B6, B12, 엽산이 부족하면 효소가 제 기능을 하지 못해 호모시스테인 기질을 시스테인이나 메티오닌으로 전환시키는 생화학반응이 일어나지 않기 때문입니다. 대부분의 사람들은 심장병과 뇌졸증의 원인을 콜레스테롤이라고 알고 있지만 콜레스테롤 중에서 LDL콜레스테롤은 호르몬을 만드는데 사용되므로 우리 몸에 필요한 물질입니다. LDL콜레스테롤이 활성산소의 공격을 받아 변형 LDL콜레스테롤이 되고 이것이 지나치게 많을 때 문제가 됩니다. 오히려 혈중 호모시스테인 수치가 높아지면 혈관질환이 진행되고 있다고 보는 것이 더 정확합니다. 

반대로 기질(S)이나 최종산물(P)의 양이 부족해도 문제를 일으킬 수 있습니다. 괴혈병의 경우 히드록시 프롤린 기질의 감소에 의해 콜라겐 합성 장애가 일어나기 때문입니다. 콜라겐은 단백질이며 아미노산인 프롤린과 라이신이 주원료입니다. 

이처럼 효소와 비타민과 미네랄인 조효소가 인체의 모든 생명활동에 필수적이며 인간의 노화와 질병에 깊이 관여하고 있습니다.

[숭산스님]

어렵내요 감사합니다()

[法明]

조금 어렵지만 효소작용 기전을 이해하시면 인체를 제대로 볼 수 있습니다. 저도 10년 공부하니 이제 인체가 조금 보이는 것 같습니다.

[적송(과학)]

감사합니다 스크렙합니다.