놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 이당류에 대해 알아보자.    glycosidic bonding은 위와 같이 일어남. 보면 ring의 hemiacetal과 나머지 단당류의 alcohol이 다시 반응해서 acetal이 형성되면서 O-glycosidic bond가 형성되게 됨. (이것 말고 사실 N-glycosidic bond도 존재함) 이 때 위 경우에는 사이 부분의 경우 acetal이지만 오른쪽 부분은 여전히 hemiacetal이므로 결국 이 녀석도 아직 reducing power를 가지고 있음.    그렇기에 위와 같이 오른쪽 부분 end를 reducing end라 부름.    실제로 이당류의 종류는 위와 같음. 보면 lactose, sucrose, trehalose 등이 있음. 이 때 특히 sucrose는 hemi..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 단당류에 대해 알아보자.   이전 포스트에서 알아본 aldehyde, ketone의 carbon은 electrophilic한 반면 alcohol의 O는 nucleophilic함. 따라서 그 결과 아래와 같이 hemiacetal, hemiketal, acetal, ketal 형성 반응이 일어날 수 있음.    보면 alcohol의 O가 aldehyde, 혹은 ketone의 carbonyl C를 공격해서 hemiacetal, 혹은 hemiketal이 만들어짐. 이후 이들에 또 다른 alcohol이 들어가게 되면 비로소 acetal, 혹은 ketal이 만들어지게 됨.    실제로 이 원리를 이용해 위와 같이 monosaccharide의 cyclization이 일어남. 보면..

이번 포스트부터 탄수화물의 명명법과 단당류에 대해 알아보도록 하자.   위 그림은 각종 작용기를 나타내주고 있으므로 참고할 것.     위 그림에는 다양한 functional group을 가지고 있는 Acetyl-coenzyme A가 나타나 있음.   carbohydrate는 (CH2O)n의 formula를 가지고 있음. 이 녀석은 plant에서 CO2와 H2O가 input으로 들어가 photosynthesis가 일어난 결과 만들어질 수 있음. 실제로 glyceraldehyde의 분자량은 대략 90g/mol정도, 이들이 모여 중합된 중합체 중 식물이 가진 중합체인 amylopectin의 경우 분자량이 200,000,000g/mol 정도임.  이들은 energy source이며 energy storage로..

이번 포스트에서는 효소 반응의 조절과정에 대해 알아보자.  enzyme regulation은 noncovalent modification에 의해 될 수도 있고(allosteric), covalent modification에 의해 될 수도 있으며(대표적인 예시가 post-translational modification), 그 밖에 regulation이 irreversible하게 될 수도 있고 reversible하게 될 수도 있음. 둘 다 굉장히 많이 발견됨.    우선 noncovalent modification에 의한 regulator의 대표적인 예인 allosteric regulator에 대해 알아보자.   이 경우 위와 같이 active site와 아예 별개의 부위에 allosteric regulat..

이번 포스트에서는 2개의 substrate가 있을 때의 반응에 대해 알아보자.  이 경우 특히나 substrate의 binding, product의 release와 관련된 kinetic mechanism을 이해하는 것이 중요함.    실제로 two-substrate reaction과 관련해 2가지의 kinetic mechanism이 있음. 첫 번째는 위 그림 (a)에 나타나 있는 sequential mechanism이고 두 번째는 위 그림 (b)에 나타나 있는 ping-pong mechanism임. 이 중 sequential mechanism부터 보면, 이 경우 ordered된 채로 S1과 S2가 순서대로 첨가되어서 ternary complex가 만들어진 후 생성물이 만들어지는 경우도 있고 그 밖에 S1..

지난 포스트에서 유도한 식에 이어서, 이제 다음으로 우리가 직접 측정하기 어려운 [E], [ES}와 같은 term들을 어떻게 제거해서 Km을 계산하기 쉽게 묘사할 수 있을지에 대해 생각해보자.   일단 우리는 처음에 넣어준 enzyme의 총량, 즉 [ET]의 값은 알고 있음. 그리고 [ET]=[E]+[ES]라는 관계식이 성립한다는 것도 알고 있음. 이를 이용해 우선 측정하기 곤란한 term 중 하나인 [E] term을 Km 식에서 없애보자.    그러면 Km 식을 결과적으로 위 그림 맨 아래에 나와있는 것과 같이 다시 쓸 수 있음.  그 다음으로 이제 [ES] term을 제거해보자. 이를 위해 기질의 농도가 매우 높은 극단적인 상황을 생각해보자. 이 상황이라면 앞서 살펴봤던 것처럼 초기속도는 Vmax에 ..

이번 포스트부터는 enzyme kinetics에 대해 알아보자.  kinetics를 본다는 것은 reaction rate을 본다는 것임.  이 때의 enzymatic reaction rate은 enzyme 자체, substrate, effector, temperature에 의해 영향을 받을 수 있음.    enzyme kinetics 관련 선구자적인 연구를 하신 분들이 Michaelis와 Menten임.  이러한 kinetics 연구를 통해 biocatalysis에 대한 정량적인 정보를 얻을 수 있고 mechanism을 알 수 있으며, enzyme을 더 좋게 만들어주는 연구도 할 수 있고, effective한 inhibitor도 만들 수 있으며 activity regulation에 대해서도 중요한 정보를..

이번 포스트에서는 펩티도글리칸(peptidoglycan)과 라이소자임(lysozyme)에 대해 알아보자.  peptidoglycan은 bacteria에서 단단한 cell wall을 만드는 주성분이라 할 수 있음. 이 때 이 peptidoglycan을 끊어줄 수 있는 녀석이 바로 lysozyme임. 그런데 peptidoglycan이 끊어지게 되면 bacterial cell wall의 구조가 제대로 유지되지 못하고 그 결과 bacteria의 lysis가 일어날 수 있음. 따라서 이러한 lysozyme은 주로 antibacterial enzyme으로 기능함.    위 그림은 peptidoglycan 중 polysaccharide 구조를 보여주고 있음. 보면 이 경우 GlcNAc와 Mur2Ac가 번갈아가면서 연..

이번 포스트에서는 HIV protease, hexokinase, 그리고 enolase에 대해 알아보자.  HIV protease는 aspartic acid protease의 일종임. HIV virus는 human immunodeficiency virus임. 최근에는 매우 좋은 drug들이 잘 개발되어서 거의 HIV infection에 의한 disease가 극복되었다고 봐도 무방함.  HIV protease는 HIV(kind of RNA virus or retrovirus)에 작용함. 이 때 보통 HIV의 genome은 한번에 다 translation되고 그 결과 polyprotein이 먼저 만들어짐. 그런데 이들은 여러 protein들이 연결된 상태이므로 그 자체로는 activity가 없음. 이 때 이들..

이번 포스트에서는 protease의 일종인 chymotrypsin에 대해 알아보자. 이 녀석은 소화 과정에서 단백질들을 더 작은 단위로 분해시켜주는 역할을 함.    chymotrypsin은 serine protease의 일종으로 위 그림과 같이 hydrophobic aromatic group을 R기로 가지는 amino acid가 있을 시 이 녀석 바로 옆의 결합을 끊어버리게 됨.    chymotrypsin의 active site는 위와 같이 생김. 보면 이 경우 Ser, His, Asp가 active site에서 매우 중요하게 작용함. 이 때 이들 셋을 뭉쳐서 catalytic triad라 부름. 한편 active site에는 hydrophobic pocket도 있는데 이 pocket에 앞서 살펴봤던..