효소전구체

어떤 종의 효소는 활성이 없는 전구체로서 생합성되어 특수한 수식을 받아 활성을 발현하게 된다. 이 과정을 활성화라고도 하며 활성화반응이 단백질가수분해에 의한 한정적 펩티드개열(한정분해로 야기)에 의한 경우에는 효소전구체를 효소원(zymogen) 또는 전효소(proenzyme)라고 하는 경우가 많다. 불활성한 a형이 인산화에 의해 활성한 b형으로 변환되는 경우 a와 b는 전구체에는 차이가 없으나 이것을 효소원 또는 전효소라고 부르지는 않는다.

따라서 효소원 또는 프로(또는 프레)효소는 효소전구체의 완전한 동의어는 아니고 또 전구체의 활성화는 모두가 한정분해를 뜻하는 것도 아니다. 효소원의 한정분해에 의한 활성화는 많은 단백질분해효소에서 나타난다. 소화관에서 분비되는 단백질가수분해효소군에 대해서는 이들 효소를 분비하는 장기 내에서의 단백질분해작용을 억제해 두어야 할 필요에서 효소원의 형태로 생합성하여 저장하는 것으로 이해해도 좋다.

펩시노겐→ 펩신, 트립시노겐→ 트립신, 키모트립시노겐→ 키모트립신, 전카르복시펩티드가수분해효소→ 카르복시펩티드가수분해효소 등의 활성화반응은 전부가 트립신 또는 자가촉매적 한정분해에 의한 몇몇 개 펩티드결합의 개열에 의해 야기되는 극적인 활성발현이다. 그 분자기구는 한정분해에 수반되는 효소단백질분자의 입체구조 변화가 활성중심의 형성 내지 노출을 야기시키는 것으로 설명하고 있다. 연구가 심화됨에 따라 일반적으로 효소원은 완전히 촉매활성을 결여하고 있는 것이 알려져 있다.

혈액응고, 보체 결합반응 및 피브리노겐용해현상에 관여하는 단백질가수분해효소에는 전구체의 존재와 그 한정분해에 의한 축차 활성화 기작의 존재가 알려져 있어 전체로서는 생체에서의 정보의 거대한 증폭기구를 형성하고 있다(단계적 연쇄반응). 세포 내에 존재하는 비분비성 단백질가수분해효소군에도 같은 전구체활성화 기작이 존재한다. 효소전구체의 단백질가수분해에 의한 활성화는 세포 내외를 막론하고 불가역적 생체제어기작의 한 양식으로서 중요한 존재 의의를 갖고 있다.

효소전구체(효소전구체의 활성화)