효소의 고정화

소개글

효소의 고정화 (Enzyme Immobilization)

목차

※ 고정화 효소와 효소의 고정화란?
※ 고정화 효소의 제조법
(1) 담체 결합
(2) 가교결합법 (cross linking method)
(3) 포괄법
※ 고정화 효소의 반응 속도론
※ 물질전달저항의 영향

본문내용

※ 고정화 효소와 효소의 고정화란?
한정된 공간속에 효소의 이동성을 제한하는 것을 효소 고정화라 한다. 효소를 고정화 시키면, 효소의 재이용이나 효소의 회수 및 정제공정의 생략과 같은 장점이 있으며 효소의 활성을 휘하여 더 좋은 환경이 마련될 수도 있다. 또 다른 장점은 생산물의 순도가 향상되며, 유출물 처리도 최소화 된다는 점이다. 효소는 고가이기 때문에 효소의 재사용은 많은 공정에서 핵심적이 요인이다. 일부 세포내 효소는 세포막과 결합되어 있으므로, 고정화된 효소는 그러한 세포내 효소의 작용을 모방한 것이다.
또한, 효소에 의하여 촉진되는 화학반응을 세포 밖에서 일으키는 것은 생화학적 또는 유기화학적 합성에서 많은 이점을 가진다. 그러나 대부분의 효소는 세포 밖에서의 안정성에 한계가 있고, 반응 후에 반응물 및 생성물로부터 분리하는 것이 어렵다. 효소는 값이 매우 비싸기 때문에, 이러한 문제를 극복하기 위하여 고체나 고분자 겔(gel)에 효소를 화학적으로 결합시킴으로써 효소를 고정화하는 기술이 화학 실험실 및 공장에서 광범위하게 이용되고 있다. 효소고정화 방법으로는 불용성인 유기 ․무기고분자로 고정화시키거나 다리시약으로 분자 사이를 연결하는 방법, 고분자의 겔이나 섬유 등으로 둘러싸서 고정화시키는 방법 등이 있다.

※ 고정화 효소의 제조법
효소가 촉매작용을 나타내려면, 효소 단백질의 일부에 기질과 서로 작용하는 부분, 즉 활성중심(active center)이 필요하다. 이 활성중심에는 기능을 달리하는 2개 부위가 있다. 그중 하나는 촉매로서 반응성에 관여하는 반응 부위 또는 촉매 부위이고, 다른 하나는 효소반응의 기질특이성을 지배하는 특이성 부위, 또는 결합부위이다. 이들 부위는 몇 개의 아미노산 잔기로 이루어져 있으며 각 효소는 고유의 3차원적 구조를 유지하고 있다.
<그림1>효소고정화 방법의 분류
따라서 효소가 고정화된 상태에서 촉매작용을 나타내려면 활성중심의 아미노산 잔기가 변하지 않고, 또 고유의 3차원적 구조가 유지되어야 한다.

참고 자료

없음