산화 환원 효소

산화 환원 효소(酸化還元酵素, 영어: oxidoreductase)는 생화학에서 전자공여체로도 알려진 환원제에서 전자수용체로도 알려진 산화제로 전자의 전달을 촉매하는 효소이다. 산화 환원 효소는 보통 보조 인자로 NAD⁺ 또는 NADP⁺를 사용한다.^[1]^[2] 막관통 산화 환원 효소는 세균, 엽록체, 미토콘드리아에서 전자전달계를 형성하며, 복합체 I, 복합체 II, 복합체 III를 포함한다. 산화 환원 효소의 일부는 외재성 막 단백질로서 생체막과 연관되거나 단일 막관통 나선을 통해 막에 고정될 수 있다.^[3]

반응

예를 들어, 다음과 같은 반응을 촉매하면 산화 환원 효소이다.

A^– + B → A + B^–

이 예에서, A는 환원제(전자공여체)이고, B는 산화제(전자수용체)이다.

생화학 반응에서 산화환원반응은 해당과정에서 다음과 같은 반응과 같이 때때로 보기가 더 힘들다.

글리세르알데하이드 3-인산 + P_i + NAD⁺ → 1,3-비스포스포글리세르산 + NADH + H⁺

이 반응에서, NAD⁺는 산화제(전자수용체)이고, 글리세르알데하이드 3-인산은 환원제(전자공여체)이다.

명명법

산화 환원 효소의 적절한 명칭은 "공여체:수용체 산화 환원 효소"이지만, 다른 이름들이 더 일반적으로 사용된다. 가능한 경우 일반적인 이름은 "공여체 탈수소효소"이며, 위의 해당과정 반응을 촉매하는 효소는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 된다. 또 다른 일반적인 이름은 NAD⁺ 환원효소와 같이 "수용체 환원효소"로 불리기도 한다. 특별히 O₂가 수용체인 경우, "수용체 산화효소"로도 불린다.

분류

산화 환원 효소는 효소의 EC 번호 분류 체계에서 "EC 1"으로 분류된다. 산화 환원 효소는 다음과 같이 22개의 하위 분류 체계로 더 분류될 수 있다.

EC 1.1은 공여체의 CH-OH 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다. (알코올 산화 환원 효소)
EC 1.2는 공여체의 알데하이드 또는 옥소 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.3은 공여체의 CH-CH 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다. (CH-CH 산화 환원 효소)
EC 1.4는 공여체의 CH-NH₂ 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다. (아미노산 산화 환원 효소, 모노아민 산화효소)
EC 1.5는 공여체의 CH-NH 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.6은 NADH 또는 NADPH에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.7은 공여체로서 다른 질소 화합물에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.8은 공여체의 황 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.9는 공여체의 헴기에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.10은 공여체로서 다이페놀 및 관련 물질에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.11은 수용체로서 과산화물에 작용하는 산화 환원 효소들이다. (과산화효소)
EC 1.12는 공여체로서 수소에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.13은 산소 원자가 기질 분자에 직접 들어가는 산화반응을 촉매하는 산화 환원 효소들이다. (산소화효소)
EC 1.14는 O₂의 두 개의 산소 원자들 중 하나는 기질로 들어가게 하고, 다른 하나는 H₂O로 환원시키는 반응을 촉매하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.15는 수용체로서 초과산화물 라디칼에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.16은 금속 이온을 산화시키는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.17은 CH 또는 CH₂ 그룹에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.18은 공여체로서 철-황 단백질에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.19는 공여체로서 환원된 플라보독신에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.20은 공여체로서 인 또는 비소에 작용하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.21은 X-H와 Y-H에 작용하여 X-Y 결합을 형성하는 반응을 촉매하는 산화 환원 효소들이다.
EC 1.97은 기타 산화 환원 효소들이다.

같이 보기

각주

↑ Eric J. Toone (2006). 《Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, Protein Evolution》 Volume 75판. Wiley-Interscience. ISBN 0471205036.
↑ Nicholas C. Price; Lewis Stevens (1999). 《Fundamentals of Enzymology: The Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins》 Thi판. USA: Oxford University Press. ISBN 019850229X.
↑ Superfamilies of single-pass transmembrane oxidoreductases in Membranome database

외부 링크

EC 1 Introduction from the Department of Chemistry at Queen Mary, University of London

[1] Eric J. Toone (2006). 《Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, Protein Evolution》 Volume 75판. Wiley-Interscience. ISBN 0471205036.

[2] Nicholas C. Price; Lewis Stevens (1999). 《Fundamentals of Enzymology: The Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins》 Thi판. USA: Oxford University Press. ISBN 019850229X.

[3] Superfamilies of single-pass transmembrane oxidoreductases in Membranome database

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