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효소enzyme 생명현상과 효소
2013-08-22 15:54:09
이엠생명과학연구원
수정과 효소
*수정 : 정자 + 난자 ―→ 胚(배)

*정액: 정자(TEM 사진) (고환에서 出) 정장(정낭에서 60∼80%, 전립선에서10∼30% 出)
*정자의 운동:전립선에 의해 촉진, 정낭액에 의해 장해
*정자와 난자효소의 기능분류
① 정자의 에너지 획득을 위한 효소
② 정자를 난자에 접근시키는 효소 (정자가 난자를 둘러싼 모)
③ 정자가 난자를 인식하게 하는 효소
④ 정자가 난자의 세포막을 찢어 여는 효소 (정자가 난자를 뚫고 들어가는 모습)
⑤ 정자가 난핵에 접근하였을 때 정자핵을 노출시키는 효소
⑥ 정자핵을 난자핵과 융합시키는 효소
 
1-1. 정액의 응고와 액화
◇ 정액의 응고 효소 : 아미노산간의 peptide bond를 만드는 효소. Lysine-glutamine (transglutaminase)
-정낭의 응고선에서 응고 단백질이 분비
-사정후의 정액일 경우 응고된 상태로 수일간 유지(질내에서도 불용)
 
◇ 응고단백질 : 염기성
-분자내 Lys의 아미노기와 Glu의 r-카르복시기가 다리 결합을 형성
-glutamylpeptide r- glutamyltransferase : 응고단백질의 분자내 다리형성 반응을 촉매
-다리형성반응의 pH : 6.0 ∼ 8.0 (최적 pH 7.4)NaCl과 Ca의 존재하에서 활성화 됨.
 
◇ 정액의 액화 효소 : 단백질 분해 효소. 3가지 효소 작용 (pepsin, seminin, plasmin)
① pepsinogen(불활성형 효소 전구체) ――산성pH(활성화)→ pepsin ―→ 정액단백질 분해 (pH2.5)
- 정장내 pepsin 의 성질 : pH 5에서 우유단백질을 응고. 알칼리성에서 불안정
② seminin : 전립선에서 분비되는 중성 proteinase
③ plasminogen 활성화 인자 : 전립선이나 요도구선에서 분비됨
(urokinase) ⇒Arg 와 Val 사이의 peptide bond를 가수분해
plasminogen ――→ plasmin (활성화된 단백질 분해 효소)
→암컷성기의 섬유소 fibrin을 제거 → 정자가 통과하기 쉽게함
 
1-2. 정자와 난자의 상호작용
◇ 정자
- 구성 : 첩체부, 두부, 중부, 미부 (편모양)
- 첨체 반응 : 정자가 난자로 칩입하는 현상.
정자가 난자 표면의 투명대 도달
→ 정자 첨체 끝부분의 막 투과성 변화 (칼슘 이온의 침입으로 막 파괴 ⇒ 첨체극체가 노출)
→ proacrosin이 (단백질분해 효소전구체, 정자 첨체의 내용물)정자표층의 단백질 분해 효소에 의해 가수분해(활성화)
→ acrosin이됨. 난자의 보호피막을 파괴
※ proacrosin 으로부터 acrosin으로의 활성화
proacrosinⅠ → proacrosin Ⅱ → α - acrosin → β - acrosin → γ - acrosin
※ acrosin
- 활성기 : Trypsin , chymotrypsin과 유사
- DFP(diisopropylfluorophosphate)에 의해 저해됨.
→ 활성 중심에 ser 잔기를 가짐을 알 수 있다.
- TLCK에 의해 비가역적으로 저해됨. 활성중심에 His 잔기를 가짐을 추정가능
- 종류
▶free acrosin : 정자물질에 의해 저해 받음
▶membrane 결합형 acrosin : 정자 물질에 의해 저해 받지 않음
 
◇ 단백질 분해 효소
단백질 분해효소 대표적인효소 활성잔기
serine proteinaseⅠ chymotrysin , trypsin , elastase, pancreatic kallinkrein Asp102, Ser195, His57
serine proteinase Ⅱ subtilisin Asp32, Ser221, His64
sulfhydryl proteinase papain , Actinidin , Cathepsin B & H Cys25, His159 , Asp158
Acid proteinase penicillopepsin , pepsin , Renin Asp32 , Asp213
Metallo proteinase Ⅰ Bovine Carboxypeptidase A & B Zn , Glu270 , Tyr248
Metallo proteinase Ⅱ Thermolysin Zn , Glu143 , His231
 



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