효소 Kinetics 실험 레포트 (이론 포함)

소개글

"효소 Kinetics 실험 레포트 (이론 포함)"에 대한 내용입니다.

목차

1.Purpose

2. Theory
1)효소
2) 반응속도 법칙
3) 효소-촉매 반응속도론
4) 알코올 탈수소화
5) Lock-and-key model과 induced-fit model
6) Lambert-Beer 법칙

3. Method

4. Data & Results
1) 기질의 농도에 따른 반응속도 구하기
2) Lineweaver-Burk plot
3) Michealis-Menten plot

5. Discussion

6. References

본문내용

1.Purpose
Michaelis-Menten 식을 사용해 효소의 반응 속도론을 공부하고, 경쟁적 저해제 첨가에 따른 KM 변화를 측정해본다.

2. Theory
1)효소
효소는 활성화 E를 낮추어 반응이 신속히 일어나게 하는 촉매이다. 효소가 작용될 수 있는 것을 기질이라고 하고 효소는 활성화 자리에 결합한 기질을 생성물로 바꾼다. 대사 과정은 생명을 유지하기 위한 속도로 일어난다. 따라서 효소와 촉매를 필요한다. 효소는 5천가지 이상의 화학 반응을 촉매한다. 주로 효소는 단백질인데 RNA로 이뤄진 경우도 있다. 독특한 3 차원 구조를 통해 특성이 나타나는데 효소는 화학 반응에서 사용되지 않고 평형을 변화하지 않는다. inhibitor는 효소의 활성을 떨어뜨리는 물질이고 활성제는 활성도를 늘리는 물질이다. 대부분의 치료용 약물과 독소가 효소 inhibitor에 해당한다. 효소활성은 적정 온도나 산도를 넘는 환경에서 뚜렷히 감소하고 일정 수준 이상의 열에 노출될 경우 구조가 바뀌어 촉매 특성을 잃어 버린다.

2)반응속도 법칙
반응속도 법칙은 반응속도와 반응물의 농도나 압력을 기술하는 식이다. 반응에서 속도는 거듭제곱꼴에 의해 표현한다.

< 중 략 >

3. 사용 시약 분석
(1) YADH 반응 메커니즘
위 그림은 이번 실험에서 사용한 YADH가 촉매 작용을 일으킬 때의 결합을 보여준다. YADH가 〖NAD〗^+에 우선적으로 결합한다. 그 후 에탄올이 결합하여 ternary complex를 형성하고 촉매작용이 일어난다. 산화반응은 에탄올의 C1에서 hydride ion이 제거되어 〖NAD〗^+에 결합하면서 일어난다. Hydride ion의 전달은 물이 배제된 소수성 환경에서 촉진된다. 또한 nicotinamide ring의 양전하는 에탄올과 효소의 향상된 결합에 있어 중요하며, 소수성 환경에서 양전하는 음전하를 띤 alcoholate 이온의 생성을 촉진하므로 산화반응을 촉진한다.

참고 자료

Mary K. Campbell, 생화학, 라이프사이언스, 2015, pp 156158
David L. Nelson, Michael M. Cox, 레닌저 생화학 상, 제 6판, 월드사이언스, 2014, pp 203~205
Robert K. Murray, 하퍼 생화학, 제 28판, 도서출판 MIP, 2012, pp 68~69
Richard L. Taber, The competitive inhibition of yeast alcohol dehydrogenase by 2,2,2trifluoroethanol, Biochemical Education, Vol.26, Issue3, 1998, pp 239242
Axel J. Ganzhorn, Bryce V. Plapp, Carboxyl Groups Near the Active Site Zinc Contribute to Catalysis in Yeast Alcohol Dehydrogenase, The Journal of Biological Chemistry, Vol.263, No.11, 1968, pp 5446~5454
F. Mark Dickinson, George P. Monger, A study of the kinetics and mechanism of yeast alcohol dehydrogenase with a variety of substrates, Biochem J, vol.131(2), 1973, pp 261~270
Svetlana Trivic, Structure and function of yeast alcohol dehydrogenase, Journal of the Serbian Chemical Society, 65(4), 2000, pp 207~227
Vladimir Leskovac, Svetlana Trivic, Draginja Pericin, The three zinccontaining alcohol dehydrogenases from baker’s yeast, Saccharomyces cerevisiae, FEMS Yeast Research 2, 2002, pp 481494
Dickenson CJ, Dickinson FM. A study of the pH and temperaturedependence of the reactions of yeast alcohol dehydrogenase with ethanol, acetaldehyde and butyraldehyde as substrates. Biochem J. 1975;147(2):303311. doi:10.1042/bj1470303
Vallee BL, Hoch FL. ZINC, A COMPONENT OF YEAST ALCOHOL DEHYDROGENASE. Proc Natl Acad Sci U S A. 1955;41(6):327338. doi:10.1073/pnas.41.6.327
Anders Lervik, Signe Kjelstrup, and Hong Qianc, MichaelisMenten kinetics under nonisothermal conditions, Physical Chemistry Chemical Physics, 2010, 17(2), 1317–1324.