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왜 효소는 능률적인 촉매인가: Pauling의 패러다임을 넘어서

전문가 제언: ○ 효소들의 촉매작용은 여러 가지 인자들의 협동적 작용으로 일어난다. 이중에서 활성화 자유 에너지, 즉 활성화 에너지 장벽의 저하가 반응속도를 증가시키는 중요한 요인이다. 이론적으로 활성화 자유 에너지가 1.36 ㎉/㏖ 감소할 때마다 반응속도는 10배씩 증가한다.

○ 효소는 전이상태와 특이하게 결합하여 이 전이상태를 안정화하고 이 결과로 활성화 에너지는 낮아진다. 안정화의 정도는 결합의 정도에 따라 결정된다. 효소와 전이상태와의 결합은 수소결합, 정전기 상호작용 등과 같은 비공유성 결합과 공유성 결합이 있는데, 전자의 경우 결합 에너지는 최대 15 ㎉/㏖이고 이 값은 결합상수로 10^11 Ｍ^-1에 해당한다.

○ Houk 등은 효소와 전이상태와의 결합 에너지가 15 ㎉/㏖이상인 경우에는 효소와 전이상태간에 공유결합이 관여한다는 가설을 제안하였다. 지금까지 효소와 전이상태는 비공유성 결합에 의해 결합하는 것으로 알려져 왔으나 이 Houk 가설은 기존의 이론에 새로운 이론을 가미한 이론이라 할 수 있다. 그러나 이 가설은 앞으로 더 많은 실험을 통해서 지지를 얻어야 새로운 학설로 자리를 잡을 수 있을 것이다. 또한 이 가설에 따라서 공유결합 메커니즘이 명확하게 밝혀지면, 의약품의 설계에 새로운 전기가 마련될 것으로 예상된다.

저자: Zhang, XY; Houk, KN
자료유형: 학술정보