(2) 결손효소    완전 효소 중에서 보조효소를 제외한 나머지 단백질 부분을 결손효소라 함    활성을 표시하지 않음

(1) 완전효소    보조효소와 단백질이 결합해서 완전히 생리적인 활성을 가진 효소

(3) 보인자 cofactor (coenzyme, Prosthetic group) 효소의 활성을 표시 하기 위하여 필요한 유기 또는 무기 저분자 화합물 Mg,Cl,Zn, Ca, ATP, NAD,NADP,PALP, FAD, FMN, Biocytin

(5) 금속원소 금속원소는 체내에서 합성되는 각종 효소중에 많이 포함되어 있기도 하고 , 이 자체가 어떤 보조효소로서의 활성을 가지고 있기도 한다

Holoenzyme = Apoenzyme + Cofactor(Coenzyme)

Apoenzyme = Holoenzyme - cofactor(Coenzyme)

ENZYME생체 내의 화학 반응을 촉매하는 단백질을 효소라 합니다 .

Coenzyme : 기질과의 사이에서 잔기 ( 殘基 ), 원자를 주고 받는 수용체 Prosthetic group: 복합단백질에서 단백질에 결합되어 있는 비단백질성 분자 ( 단 )

Summary of coenzymes in enzyme Summary of coenzymes in enzyme actionaction

CoenzymeExamples of

reaction involvedPrecursors in the diet

in mammal

Biocytin CO2 Biotin

Coenzyme A Acyl groups(R CO-) Pantothenic acid and other compounds

5’-deoxyadenosylcobalamin (Coenzyme B12) FMN

H atoms and alkyl groups(R-)

Vitamin B12

FAD (Flavin adenine inucleotide) Electrons(H+) Riboflavin (Vit B2)

Lipoate Electrons and acyl groups(R CO-)

Not required in diet

NAD (nicotinamide adenine dinucleotide)

Hydride ion (:H-) Nicotinic acid (niacin)

Pyridoxal phosphate Amino groups(-NH2)

Pyridoxine (Vit B6)

Tetrahydrofolate(FH4) Formyl group(-CHO) Folate

Thiamine pyrophosphate Aldehydes, Ketone Thiamine (Vit B1)

Classification of Enzyme, Systemic name

• Class: 6 major classes• Subclass: donor• Subsubclass: recipient• Serial number

– Hexokinase (EC 2.7.1.1)– Alcohol dehydrogenase (EC 1.1.1.1)

• Systemic (recommended names)

Enzymes Commsion First name

1 - OXIDOREDUCTASE

2 - TRANSFERASE

3 - HYDROLASE

4 - LYASE

5 - ISOMERASE

6 - LIGASE

산화환원 반응에 관여 (H+, 전자 trans )분자 ( 기질내 ) 기능기를 떼어내어 다른 분자에 옮겨주는

고분자를 가수분해시켜 저분자로기질로부터 몇 개의 원자들의 집단를 떼어내어 기질분자에 붙여주는 =

기질 분자식은 변화시키지 않고 분자구조를 바꾸는

ATP 물질로부터 인산기를 떼어 방출되는 에너지를 이용 두 분자을 결합시키는

• 효소의 계통명• 효소의 계통명

2.7.1.1. ATP2.7.1.1. ATP ::

glucoseglucosephosphophosphotransferasetransferase

•E.C 번호국제 생화학 효소위원회가 효소를 6 가지로 분류한 것 중 2 번째인 transferase 를 의미하는 것과 . 두 번째 번호인 7 번은 인산기 를 전달하는 효소를 의미하며 세 번째와 네 번째 번호는 효소명을 더욱더 상세히 나누어서 구분해서 명명한 것이다

•   효소의 반응기구효소의 반응기구•   효소의 반응기구효소의 반응기구

SS ++ EE SSEE

PP ++ EE

기질과 효소가 복합체 (SE) 를 형성한 다음 이러한 복합체 SE 는 다시 생성물 (P) 과 효소 (E) 로 분리가 된다 . 이러한 과정에 의해 효소는 반응을 촉매 하게 된다 .

• 효소의 저해제• 효소의 저해제

1.1. 가역저해제가역저해제

- - 경쟁적 저해제경쟁적 저해제

- - 비경쟁적 저해제비경쟁적 저해제

2.2. 비가역저해제비가역저해제

효소가 반응을 촉매 하는데 방해하는 물질을 말한다 

S: 기질I: 저해제

S

I

Vmax 의 불변

• 경쟁적 저해제경쟁적 저해제• 경쟁적 저해제경쟁적 저해제SS 는 기질이고 I 는 저해제를 나타냅니다 . 이 효소의 활성부위에 대해서 S 와 I 는 서로 경쟁적으로 결합하려는것

1. 가역저해제

- 경쟁적 저해제

- 비경쟁적 저해제

2. 비가역저해제

I가 없는 경우

I가 있는 경우 Vmax

Vmax

2

Km Km

• 경쟁억제제경쟁억제제• 경쟁억제제경쟁억제제경쟁적 저해제가 있거나 혹은 없어도 반응 속도는 최고 속도에 도달할 수가 있지만  Km 값은 각각 달라집니다 .

• 비경쟁억제제• 비경쟁억제제

I

S

Vmax 의 감소

기질과 저해제가 서로 경쟁은 하지 않지만 결합하는 부위가 각기 달리 있습니다 .

1. 가역저해제

- 경쟁적 저해제

- 비경쟁적 저해제

2. 비가역저해제

Vmax

Vmax’

I가 없는 경우

I가 있는 경우

• 비경쟁억제제• 비경쟁억제제반응속도 그림을 보면 비경쟁적 저해제가 없을 경우에는 반응 속도가 최고속도에 도달하지만 , 비경쟁적 저해제가 있을 때는 반응 속도가 최고속도에 도달할 수 없는 특성을 알 수 있다 .

• 반응속도의 한계반응속도의 한계• 반응속도의 한계반응속도의 한계

SS

PP

①① ②②

효소의 반응 속도론이란 효소가 어떠한 조건에서 어느 정도까지의 생성물을 얻을 수 있는가에 대한 이론적 고찰이다 , S는 기질 , E는 효소  P는 생성물 ,

E E

기질농도 기질농도 [S][S]

반반응응속속도도

•  효소의 반응속도•  효소의 반응속도

VV

③③ ④④

•   반응속도의 한계반응속도의 한계•   반응속도의 한계반응속도의 한계기질은 5 개이지만 효소가 반응을 촉매해서 생성물은 3 개밖에 얻지 못하거나 , 7 개의 기질이 있지만 실제로 얻어지는 생성물은 3개 뿐일 때는 이 효소가 반응을 촉매하는 한계점에 이르렀다는 것을 의미합니다 . 기질을 5 개 , 7 개 혹은 그 이상으로 넣어도 반응물은 3 개밖에 얻어지지 않았다

E E

기질농도기질농도 [S][S]

반반응응속속도도

•   효소의 반응속도효소의 반응속도•   효소의 반응속도효소의 반응속도

VV

기질의 농도를 아무리 높여도 얻어지는 생성물은 일정할 때의 속도를 최대속도 , Vmax 라 하며 . Vmax 는 효소가 기질을 촉매 할 수 있는 능력을 나타냅니다

기질농도기질농도 [S][S]

반반응응속속도도

•   효소의 반응속도효소의 반응속도•   효소의 반응속도효소의 반응속도

KKmm

VV

VV22

최대 속도의 반이 되는 1/2 Vmax 되는 지점의 기질농도를 Km 이라 하고 , Km 값은 효소와 기질과의 적합성 여부 , 일정한 시간내에 생성물을 얻을 수 있는 양을 말하는 것 .( 미카이리스 정수 ). Km : Michaelis menten

Km값이 작으면 기질이 조금만 있어도 효소가 최대속도일 수 있다는 뜻입니다 . 따라서 이때는 효소와 기질의 적합성이 대단히 좋다는 뜻

1. 종점분석 (Endpoint assay) 효소반응이 평행에 도달한 시점에서 측정 (Equilibrium assay), 반응속도 Vmax 영차 반응영역

2. 초속도분석 (kinetic analysis rate assay) 시간 0 에서 효소반응속도를 측정 단위시간당 효소반응속도가 직선적 부분을 측정 효소활성을 측정에 이용 1 차 반응영역을 측정한다

3. 정시분석 (Fixed time analysis) Km 치가 최대로 도달한 시점 1 차반응과 0 차반응의 혼합형

분석모드분석모드

•단순한 효소반응에서 효소농도가 일정할 때 기질농도를 증가시키면 반응속도가 점차 증가하지만 기질농도가 일정농도를 넘으면 효소의 활성중심은 기질로 포화 되어 반응속도는 일정하게 된다

기질의 농도가 낮을 때 , [S] 가 Km 보다 훨씬 더 작으면 V = [S] Vmax / Km 이 된다 . 즉 반응속도는 기질농도에 정비례하게 되고 효소반응은 1 차 반응

기질의 농도가 높을 때 , [S] 가 Km 보다 훨씬 더 크면 V = Vmax 이 된다 . 즉 반응속도는 최대값을 가지만 기질농도에 영향을 받지 않게 되고 효소반응은 0 차 반응

2) 효소의 특이성 (specificity)① 작용특이성 (부반응, 부산물 ⅹ )

하나의 효소는 하나의 화학반응 또는 유사한 일군의 화학반응에 대하여촉매작용

② 기질특이성 : 상보적으로 결합, 높은 특이성, 입체화학적 특이성

4.1 효소의 성질

1) 효소의 국제단위(unit)① unit (I.U.) : 효소가 최적조건하, 30℃에서 1분 당 1μmol의

기질을 생성물로 변환시키는데 필요한 효소의 양② katal (kat) : 1 kat는 1초에 1mol의 기질을 변환하는 효소활성량,

1 kat = 6 x 107IU

2) 효소의 비활성 (specific activity)① 효소의 비활성은 효소제품의 순도를 나타냄② I.U./mg protein, kat/kg protein

3) 효소의 분자활성(mol 활성; molecular activity)1분간에 효소 1분자가 생성물로 변환하는 기질분자의 수

4) 촉매중심활성(활성중심활성: catalytic center activity)효소 활성중심 1개당 1분간에 생성물로 변환시키는 기질분자의 수

효소의 단위

Calibrator

• 농도를 알고 있는 여러 level 의 물질로 장비가 정상적으로 작동할 수 있도록 기준을 설정해 주는 물질 .

• 측정치를 얻기 위하여 측정 장비에 대한 가늠자가되는 시료의 총칭으로 검량용 시료 .

• 종류 Single calibrator(standard) Multi calibrator – human serum

Calibrator 및 QC 물질의 조건

1. 환자의 혈청과 동일한 반응 특성을 갖는 인 혈청2. 중요한 일반검사 항목을 모두 포함 3. 쉽게 측정할 수 있는 농도 범위 4. 동일 Lot. 내의 bottle 간 결과가 동일 CV% : 0.3% 이하 잔류수분 : 1% 이하5. 낮은 혼탁도 6. 검사원리에 따른 농도 값 및 범위기재7. 조제 후 긴 안정도 및 종목별 특성 기재 Bilirubin, Bicarbonate, ACP, ALP 등8. 농도 값과 관리범위의 신뢰도 보장 Reference lab. data 의 통계처리

Control level 1

Control level 2

판정

〈 2SD 〈 2SD OK〉 3SD ANY RECAL

2 ∼ 3SD 2∼3SD RECAL

〉 2SD 〈 2SD Repeat QC〈 2SD 〈 2SD OK〉 2SD ANY RECAL

Cal.과  QC 판정

Spectrophotometer

•프리즘이나 격자 (grating) 을 사용한 다단색광에 대해 검체 용액의 흡광도를 측정하고 표준용액의 흡광도와 비교함으로서 측정치를 구하는 방법

• Beer’s Law: 농도는 빛 흡수량에 비례 빛 투과량에 반비례

• 일반화학검사 Panel, ICG-R15,etc.

-1000

1000

3000

5000

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15000

1 10 19 28 37 46POINT

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S

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1 10 19 28 37 46

POINT

AB

S

LDH LDH 고농도 샘플고농도 샘플LDH LDH 정상 반응정상 반응

Reaction Monitor

Y 축X 축 반 응  포 인 트 흡 광 도

Reaction Monitor란 ?

-1000

1000

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1 10 19 28 37 46POINT

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POINT

AB

S

LDH R1 ShortLDH R1 ShortLDH LDH 저농도 반응저농도 반응

Reaction Monitor

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POINT

AB

S

LDH Sample ShortLDH Sample Short

Reaction Monitor

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-1000

0

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2000

3000

1 10 19 28 37 46

POINT

AB

S

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0

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1 10 19 28 37 46

POINT

AB

S

TP Sample ShortTP Sample ShortTP TP 정상 반응정상 반응

Reaction Monitor

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-1000

0

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2000

3000

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POINT

AB

S

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-1000

0

1000

2000

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1 10 19 28 37 46

POINT

ABS

TP R2 Stirrer TP R2 Stirrer 오염오염TP R1 ShortTP R1 Short

Reaction Monitor

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-1000

0

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3000

1 10 19 28 37 46

POINT

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S

8200

8250

8300

8350

8400

8450

8500

1 10 19 28 37 46

POINT

AB

S

GOT GOT Lamp Lamp 이상이상TP TP Lamp Lamp 이상이상

Reaction Monitor

• Centrifugation• Filtration and dialysis• Electrophoresis• Chromatography

Seperated

Electrophoresis

• 전하를 띤 입자들이 전장 내에서 양극 혹은 음극으로 이동함으로써 서로 분리되는 것

• 전기영동 매체를 통해 형성된 전하에 따라 각 입자의 상응하는 극으로 이동

• 단백의 정량분석 , Hb subclass 정량 , 지단백 분리와 정량 , 동종효소분석 ,etc.

Agglutination

• 항원 , 항체 반응의 지표로 적혈구 , 라텍스 , 금속등의 미립자물을 이용하여 육안적으로 확인할 수 있는 정도의 응집을 나타내는 방법

• 직접혈구응집반응 : Blood grouping, RH typing.• 간접혈구응집반응 : 적혈구등에 특이 항원을 감작시키거나 감작시킨 적혈구등을 이용하여 각각 항체나 항원을 검출 .

Agglutination II

pH 7.0

Starch + serum --------→glucose

37℃/30min

Maltopentaose → α-Amy→ maltose + maltotriose

Maltose + maltotriose →glucosidase→ 5 glucose

Glucose + ATP →Hexokinase→ G 6 P + ATP

G 6 P + NAD →G6PD→ NADH + 6-PG

AMYLASE, Serum

HISTORY

19세기 초 → 존재인색 ( 소화효소일종 )1831년 → Leuchs : 전분분해 효소 ( 수액중 )1845년 → Bouchardat : 전분분해 효소 (췌장액중 )1895년 → Beyerrinck : Amylase ( 전분분해효소 )1908 년 → Wohlgmuth : Iodometric method(B,U) 1916년 → Stocks : 임상적의의 부여1929 년 → Elman : Acute pancreatitis(early stage)1934 년 → Katsch : 효소이탈

• Amylase 는 췌장에서 분비되는 효소로서 Starch, Amylose, Amylopectin, Glycogen 등의 다당류을 분해하여 환원당인

Dextrin 으로 이것을 maltose, isomaltose, glucose 로 만든다

• 1925년 Kuhn 은 α-amylase 와 β-amylase존재를 기술• 이 효소는 amylose 분자와 amylopetin 분자에 작용할때에는 α-

1,4 glycoside 결합을 절단하는되 endoamylase 와 exoamylase라는 것이 기질분자로부터 glycoside 을 분리한다 .

• 췌효소는 정상적인 상태에서는 혈중에 일부가 이행하며 또한 뇨중으로배설을 하나 췌장에 장애가 발생하면 혈중 및 뇨중에 증가한다 .( 효소이탈현상 ). 세 개 (Trypsine,lipase, amylase) 의 효소중 임상적의의가 큰 것은 amylase 로서 각종 췌장질환과 타액선질환뿐만 아니라 복부질환 , macroamylase혈증 등에 진단에 중요하다

• AmyloclasticAmyloclastic method method (Iodometric) 남아있는 전분을 Iodometric 측정하는 것으로 Wohlgemuth M, 원법 , Van-Loon M, Caraway M,

• SaccharogenicSaccharogenic method method 형성된 환원당을 측정 하는 것으로 Somogyi M 원법외에 , Meyer M, Henry M, Sax M, Anthron M, Dinitrosalicylic M

• ChromogenicChromogenic method method 색소를 전분에 결합시킨 것을 기질로하고 이것을 amylase 에 가수분해 유리된 색소를 정량하는 것 Blue starch법 , Dyamyl 법 Amylochrome법

• OligoglucoseOligoglucose method method 산화효소계 , 탈수소효소계를 이용 하는 방법 .

• 합 성 기 질 법합 성 기 질 법 4-nitrophenyl, G7-4-NP, G5-4NP 등 합성발색기질을 이용하여 측정

• Winslow method starch + serum---------→ I2 37℃/30min

• Caraway method (pH 7.0)

starch + serum--------→ I2 + ES 37℃/7'30"

• Somogyi method (pH 7.0)

starch + serum --------→glucose 37℃/30min

• Maltopentaose maltopentaose →serumserum→maltose + maltotriose maltose + maltotriose →glucosidasglucosidase-→ 5 glucose glucose + ATP →hexokinasehexokinase→G 6 P + ATP G 6 P + NAD →G6PDG6PD→ NADH + 6-PG

Macroamylase

Complex between ordinary amylase(S-type)

Normal and abnormal HMW plasma protein

Cannot be filtered through the glomeruli

>200,000 →retained in the plasma