효소가 복합단백질인 경우, 효소작용을 돕는 비단백질의 저분자 화합물. 대부분이 비타민에 속한다.

효소가 활성발현(活性發現)하기 위해서는 단백질 이외의 분자가 가역적(可逆的)으로 단백질 성분에 결합해야 하는 경우가 적지 않다.

이들 분자를 보결분자단(補缺分子團 ; prosthetic group) 또는 배합단(配合團)이라고 하는데, 금속원자와 각종 무기 음이온·양이온 등을 제외하고, 유기 분자로서 작용하는 것을 조효소라고 한다.

조효소를 해리(解離)시킨 나머지 단백질 부분을 아포효소(apoenzyme), 아포효소에 조효소가 결합한 것을 홀로효소(holoenzyme)라고 한다.

대표적인 조효소는 다음과 같다.

① 니코틴산의 유도체 : NAD(니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드), (니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드인산) 및 그 환원형인 NADH와 NADPH는 생물계에 널리 분포하며, 부티르산 탈수소효소반응을 위시해 각종의 산화환원 반응에 관여하는 효소의 조효소가 된다.

의 환원은 다음식과 같이 입체 특이적인 반응으로서 진행하는데, 이 종류의 비타민 결핍은 펠라그래니코틴산 결핍증후군)의 원인이 된다.

, 의 환원형, 즉 NADH, NADPH는 340nm에서 특이적인 흡수극대(吸收極大)를 나타내므로, 이것을 지표로 하는 효소활성의 측정이 널리 이용된다.

② 플라빈의 유도체 : FMN(플라빈모노뉴클레오티드), FAD(플라빈아데닌디뉴클레오티드)도 D-아미노산산화효소 등 각종 산화환원효소의 조효소로서 많이 알려져 있는데, 비타민 , 즉 리보플라빈의 유도체에 해당한다.

결핍증으로는 구각염(口角炎)·설염(舌炎)·피부장애를 일으키는 예가 많다.

③ 티아민피로인산(thiamine pyrophosphate) : TPP로 약칭 한다.

비타민 , 즉 티아민의 피로인산염으로서 해당계대사(解糖系代謝)로부터 TCA회로(시트르산회로)로 들어가는 접 점 에서 피루브산의 산화적 탈탄산반응에 관여하는 등 당질(糖質)대사에 중요한 조효소이다.

결핍증은 각기, 다발성 신경염이다.

④ 조효소 A(코엔자임 A) : CoA로 약칭한다.

아데노신-3’-인산, 시스티아민, 판토텐산의 3개의 부분이 연결된 화합물로서 아실기의 전이반응 등에 관여한다.

N. O. 차플란과 F. A. 리프만이 1947년에 효소적 아세틸화반응에 필요한 내열성의 활성아세트산으로서 발견한 물질이다.

지방산산화·지방산합성·스테로이드합성·피루브산산화·아미노산대사 및 각종 아세틸화반응에 중요하다.

분자내의 SH기(基)가 생리활성의 중심이다.

⑤ 비오틴(비타민 H) : 탄산고정반응의 조효소로서 알려져 있으며, 지질(脂質)과 당질대사에 중요하다.

이비딘이라는 단백질이 특이적이고, 강한 비오틴에 결합해 비오틴효소의 활성을 잃게 한다.

비오틴에 대한 탄산고정의 부위에 관해서는 많은 논쟁을 거쳐 현재 다음의 기능작용이 받아들여지고 있다.

예컨대 피루브산카르복실라아제에서 비오틴의 카르복시기는 효소단백질인 리신잔기(殘基)의 -아미노기에 [그림 1]과 같이 아미드결합을 한다.

피루브산의 카르복실화는 다음의 2단계로 진행한다.

더구나 카르복시비오틴-효소중간체에서 카르복시기는 다음 식과 같이 비오틴고리의 1위치의 질소원자에 결합한다.

⑥ 피리독살인산(pyridoxal phosphate) : 비타민 의 인산에스테르로서 아스파르트산 아미노기 전이효소를 위시해 각종 아미노산 대사 관련 효소의 조효소로서 중요하다.

피리딘고리의 4위치의 알데히드기가 아미노산의 아미노기와 [그림 2]와 같이 시프염기를 형성해 아미노기 전이·탈탄산·이성질체화·탈아미노 등의 각 반응이 진행된다.

홀로효소는 분자 내에서 리신잔기의 -아미노기와 시프염기를 형성하며, 400~450nm 부근에서 흡수극대를 보인다.