에스터레이스(esterase)는 생화학에서 에스터(ester) 결합을 물과의 화학 반응(가수분해)을 통해 산과 알코올로 분해하는 반응을 촉매하는 가수분해효소(hydrolase)를 통칭하는 용어이다. 한국어로는 '에스터 가수분해효소'라고도 불리며, 생물체 내에서 에스터 결합을 포함한 다양한 화합물의 분해에 관여한다.
정의와 작용
에스터레이스는 에스터(R–COO–R')의 에스터 결합에 물 분자를 첨가하여 카복실산과 알코올로 분해하는 반응을 촉매한다. 이 효소군은 카복실산 에스터, 싸이오에스터, 인산 모노에스터, 인산 다이에스터, 황산 에스터 등 다양한 종류의 에스터 결합을 기질로 한다.
분류
에스터레이스는 국제효소학회(EC) 분류 체계에서 EC 3.1(에스터 결합에 작용하는 가수분해효소)에 속한다. 주요 하위 분류와 대표 효소는 다음과 같다.
- 카복실산 에스터 가수분해효소(EC 3.1.1): 아세틸에스터레이스(EC 3.1.1.6), 아세틸콜린에스터레이스, 슈도콜린에스터레이스 등이 포함된다. 아세틸콜린에스터레이스는 신경전달물질인 아세틸콜린을 비활성화시키는 역할을 하며, 슈도콜린에스터레이스는 광범위한 기질 특이성을 가지며 혈장과 간에서 발견된다.
- 싸이오에스터 가수분해효소(EC 3.1.2): 유비퀴틴 카복시 말단 가수분해효소 L1 등이 포함된다.
- 인산 모노에스터 가수분해효소(EC 3.1.3): 포스파테이스(phosphatase)로 불리며, 인산 모노에스터를 인산염 이온과 알코올로 분해한다. 포스포다이에스터레이스(PDE)는 2차 전령인 cAMP를 비활성화시키는 반응을 촉매하며, cGMP 특이적 포스포다이에스터레이스 5는 실데나필(비아그라)에 의해 저해되는 것으로 알려져 있다.
- 핵산 분해효소(뉴클레이스): 엑소디옥시리보뉴클레이스(EC 3.1.11), 엑소리보뉴클레이스(EC 3.1.13, 3.1.14), 엔도디옥시리보뉴클레이스 및 엔도리보뉴클레이스 등이 포함된다.
생물학적 의의
에스터레이스는 생물체의 다양한 대사 과정에서 중요한 역할을 한다. 특히 아세틸콜린에스터레이스는 신경계에서 신경전달물질의 분해에 관여하여 시냅스 신호 전달의 종결에 기여한다. 또한 의료 진단 분야에서는 소변 검사를 통해 백혈구 에스터레이스(leukocyte esterase) 수치를 측정함으로써 요로 감염 여부를 판단하는 데 활용되기도 한다.
어원
'에스터레이스'는 독일어 'ester'(에스터)와 효소의 이름에 붙는 접미사 '-ase'가 결합하여 형성된 용어이다. 이는 해당 효소가 에스터 결합을 분해하는 기능을 가짐을 나타낸다. 국어사전에서는 '에스테라아제'라고도 표기되며, 대표적인 예로 리페이스(lipase)와 포스파테이스(phosphatase)가 언급된다.
