산소 음이온 구멍

산소 음이온 구멍(영어: oxyanion hole)은 탈양성자화된 산소 또는 알콕사이드에서 전이 상태의 음전하를 안정화시키는 효소의 활성 부위에 존재하는 포켓이다.^[1] 포켓은 일반적으로 백본 아마이드 또는 양전자를 띤 잔기들로 구성된다. 전이 상태를 안정화시키면 반응에 필요한 활성화 에너지가 낮아져서 촉매작용이 촉진된다.^[2] 예를 들어 키모트립신과 같은 단백질가수분해효소는 산소 음이온 구멍을 가지고 있으며 단백질 분해 중에 형성된 사면체의 중간생성물 음이온을 안정화시키며 기질의 음전하 산소를 물 분자로부터 보호한다.^[3] 또한 구멍을 차지할 수 없는 경우(예: 헤모글로빈의 2,3-비스포스포글리세르산) 입체 장애가 발생할 수 있는 기질의 삽입 또는 위치 지정을 허용할 수 있다. 다단계 반응을 촉매하는 효소는 반응에서 서로 다른 전이 상태를 안정화시키는 다중 산소 음이온 구멍을 가질 수 있다.^[4]

세린 단백질가수분해효소(검은색)의 산소 음이온 구멍은 효소의 백본 아마이드(파란색)의 수소 결합을 사용하여 기질(빨간색)의 전이 상태에서 음전하의 축적을 안정화시킨다.

같이 보기

• 효소 촉매작용
• 활성 부위
• 전이 상태