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효소enzyme 임상, 의료용 효소
2013-08-22 16:10:10
이엠생명과학연구원

임상, 의료용 효소

 

의료와 효소가 관계를 맺고 있는 것은 소화효소제의 사용으로부터 인공장기에의 효소의 고정화에 이르기까지 아주 광범위하게 여러 분야에 걸쳐있다. 이것을 특히 효소의 이용이라는 입장에서 분류해보면 다음과 같다.

(1)진단에의 이용 (2)치료에의 이용 (3)의료용 재료에의 이용

 

 

옛날에 효소의 본체가 불분명하고 또한 정제도 확실하지 않았던 시대에도 지라의 건조분말이 소화제로 사용되었지만 효소작용을 진단의 목적에 이용한 것도 또한 효소화학의 진보이전의 시대부터 행해져 왔다. 예를들면, 급성췌염의 진단에 오줌 중의 amylase 활성의 급증을 지표로 잡았던 것은 amylase 자체의 연구발전에 앞선 일이었다. 그러나 효소의 임상영역에서의 이용이 본격화된 것은 무엇보다도 효소의 본체가 해명되고 그것이 물질로서 취급되게 되었던 금세기의 중엽 이후이다.

의학의 진보 측면에서 보면, 1950년대 이후의 의학이 생화학을 첨단으로 해서 급속도로 진보되었다는 것은 누가 보아도 있는것으로서, 생체를 생화학적으로 때의 반응소재는 효소분자이며, 생명현상을 효소반응의 크기와 정밀하고 치밀한 연쇄반응이라는 입장에서 본다면 진단면에서도 치료면에서도 효소를 빼고서는 의학을 말할 없다는 것은 당연하다.

 

 

 

 

1.효소의 진단에의 응용

오늘날의 의료는 정확한 임상검사 없이는 행해질 수가 없으며 임상검사 중에서 생체시료의 생화학적 분석이 차지하는 위치는 매우 중요하다.
진단용 효소는 요당의 측정에 있어서 glucose oxidase 사용하여 실용화한 것이 최초이지만, 현재와 같이 대부분의 생화학적 검사항목이 효소를 이용한 측정을 하게 것은 1973 Richmond 콜레스테롤 옥시다아제(choresterol oxidase) 의한 혈중 콜레스테롤의 측정과 lipase glycerol dehydrogenase 의해 중성지방의 측정이 개발된 급격히 발전하였다. 효소가 갖는 반응 특이성과 기질특이성 때문에 고분자 저분자물질이 많이 존재하는 생체액을 물리화학적 예비처리 없이 단시간에 측정가능하기 때문에 효소를 이용한 임상진단분야가 현재 임상검사에서 요구하는 미량, 간편, 신속 측정정도를 높이는 조건을 만족시킬 있기 때문에 분야는 점차 발전할 추세이다.

*임상용 진단 효소로써 갖추어야 하는 특성.     1)고순도화되어 다른 효소의 내재로 인한 부반응이 없어야 한다. 2)기질의 특이성이 높아서 체액 특정 물질만 정량이 가능해야 한다. 3)효소 자체의 안정성이 높아서 오랜 기간의 저장 후에도 동일한 측정 결과를 타내어야 한다. 4)기질에 대한 친화력(Km치가 적은 효소) 높아서 소량의 기질로 신속하게 정할 있어야 한다. 5)효소의 용해성이 높으면서 측정 용기에 흡착되지 않는 특성을 가져야 한다. 이와같은 특성을 갖는 효소로는 urease, uricase, lipase, lactate dehydrogenase, amylase, creatine phosphokinease, choline esterase 등이 사용되지만 주로 옥시다아제 계통의 효소가 많이 사용된다.
  1) 체액 중의 효소활성 임상에서는 체액 중의 효소활성의 증감으로부터 병의 상태를 파악하려고 하는 목적에서 몇가지의 효소활성을 측정한다.
*분비 효소:특정의 장기에서 생산되어 세포 외에서만 기능을 가진 효소 내분비 효소(endocrine enzyme):효소가 공급되는 장소가 혈장인 경우. 외분비 효소(exocrine enzyme):효소가 공급되는 장소가 소화관인 경우.
*세포내 효소:세포내 대사계와 결합되어서 처음으로 기능을 발휘하며, 세포외에서 기능을 가지지 않는 효소

어느 것이라도 생리적인 조건하에서는 효소생산세포는 효소합성을 완수하지 않으면 안되며, 분비 효소의 경우는 작용점까지 운반되지 않으면 안된다. 한편 세포내 효소의 경우는 세포막을 통해서 세포외로 빠져서 나가는 것을 방지하지 않으면 안된다. 세포가 장해를 받으면 이들 3가지의 기능에 지장이 일어난다.




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