효소의 종류 및 명명법(쉽게 배우는 생화학 14)

 효소는 생체 내의 촉매입니다. 세포 내, 생체 내에서 수많은 대사가 일어나는 만큼 수많은 효소들이 존재합니다. 현재까지 발견된 다양한 효소들에 이름을 붙이는 명명법과 효소의 6가지 종류에 대해 간단히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

효소의 분류

 효소의 이름을 잘 살펴보면, 이 효소가 어떤 기질을 가지고 어떤 반응을 촉매 하는지 알 수 있습니다. 효소를 공부하실 때는 꼭 영문도 같이 보시는 것을 추천드립니다. 몇몇 접두사나 접미사를 알아두면 대략적으로 그 기능을 이해하기 쉽기 때문입니다.

 

효소의 명명

 생화학 초기에는 발견자에 의해 명명되어 그 기능과 전혀 무관하게 명명되기도 하였습니다. 혹은 한 효소에 여러 이름이 명명되기도 했습니다. 대표적인 예로 트립신이 그러합니다. 보통 효소의 이름은 기질에다 접미사를 '-ase'를 붙여서 만듭니다.

 낯설게 느껴지실수도 있으나 7차 교육과정까지는 아밀라아제, 리파아제 등으로 많이 들어보셨을 겁니다. 여담으로 이후 교육과정에서는 -ase를 -아제라고 부르지 않고, -에이스라고 부르고 있습니다. 아밀라아제는 아밀레이스, 리파아제는 라이페이스 등으로 표현하고 있습니다. 그러나 두 표현 모두 표준어로 상정하고 있습니다. -아제는 독일어 표기법, -에이스는 영어표기법을 따릅니다.

 

 혼돈을 피하기 위해 국제생화학회에서 체계적인 명명법을 규정하였습니다. 이는 효소 촉매 반응의 형태를 기준으로 하고 있습니다. 이 명명법에서는 효소를 4개의 숫자로 분류하고 체계적 이름을 앞에 붙입니다. 그 외에도 추천된 이름이라고 하는 체계적 이름의 축소판도 제안되었습니다. 예를 들어 알코올:NAD⁺ 산화환원효소(alcohol:NAD⁺ oxidoreductase, E.C.1.1.1.1)는 보통 알코올탈수소효소(alcohol dehydrogenase)로 사용됩니다. E.C. 는 효소 위원회(enzyme commission)의 약자입니다.

 

 

효소의 6분류

 효소위원회에서도 효소의 반응 메커니즘에 따라서 크게 6가지의 최상위 분류체계를 두었습니다. 아래 6가지 분류를 참고하시기 바랍니다.

1. 산화환원효소(oxidoreductase)
   • EC 1
   • 산화환원 반응을 촉매
   • 탈수소효소(dehydrogenase), 산화효소(oxidase), 산소화효소(oxiygenase), 환원효소(reductase), 과산화효소(peroxidase), 수산화효소(hydroxylase) 등
2. 전이효소(transferase)
   • EC 2
   • 한 분자에서 다른 분자로 화학군의 전이를 촉매
   • 화학군: 아미노기, 카르복실기, 카르보닐게, 메틸기, 인산기, 아실기(RC=O)
   • 전이효소의 통속명으로 접두사 trans 사용
   • 카르복실기 전이효소(transcarboxylase), 메틸기 전이효소(transmethylase), 아미노기 전이효소(transaminase) 등
3. 가수분해효소(hydrolase)
   • EC 3
   • 화학 결합의 절단이 물의 첨가에 의해 일어나는 반응을 촉매
   • 에스테라아제(esterase), 인산가수분해효소(phophatase), 펩티다아제(peptidase) 등
4. 분해효소(lyase)
   • EC 4
   • H₂O, CO₂와 NH₃ 같은 화학군이 제거되어 이중 결합을 형성하거나 이들을 이중 결합에 첨가하는 반응 촉매
   • 탈카르복시화효소(decarboxylase), 수화효소(hydratase), 탈수효소(dehydratase), 탈아미노화효소(deaminase), 합성효소(synthase) 등
5. 이성질화효소(isomerase)
   • EC 5
   • 여러 종류의 분자 내 재배열을 촉매
   • 에피머화효소(epimerase): 비대칭 탄소원자의 전위(inversion)를 촉매
   • 뮤타아제(mutase): 작용기를 분자 내에서 전이하는 반응 촉매 
6. 연결효소(ligase)
   • EC 6
   • 두 기질 분자 사이의 화학 결합을 촉매
   • 이 반응에 필요한 에너지는 ATP 가수분해에 의해 공급됨
   • 합성효소(synthetase), 카르복시화효소(carboxylase) 등

 

 효소의 종류는 5천 가지 이상이 넘습니다. 그 모두를 다 외우기는 불가능에 가깝습니다. 하지만 오늘 포스팅 내용인 명명법과 6가지 종류만 알고 있어도, 효소의 이름을 보았을 때 그 기질과 촉매 하는 반응은 충분히 알 수 있을 것입니다.