第七章、酶的抑制作用及抑制动力学
失活作用: 通过变性作用引起酶活力下降或丧失 抑制作用: 改变必需基团性质,引起酶活力下降,丧失 第一节抑制作用的类型: 一、分类: (一)不可逆抑制作用: 抑制剂以很牢固的共价键与酶结合，不能用物理方法除 去，抑制后酶活力不能恢复 • 专一性的不可逆抑制剂: • 非专一性的不可逆抑制剂: (二)可逆抑制作用: 抑制剂以非共价键与酶结合阻遏酶的活性，可以用物理 方法除去抑制剂后，酶活力能恢复
2.0
3.0
4.0
[I] (mM)
[] I K m 抑制常数：KI的求法： K m a p p K m ( 1 ) K m [] I K I K I 以Kmapp 对[I]作图，横轴截距为 - KI
i %与[S]有关, [S] i%
[ I ] 100 % 抑制率i % = (1 - vi / vo) 100% K I ( 1 [ S ] /K m ) [ I ]
O N CNO 2 +E 2 NO 2
E -
OH
+ CH (N ) 2 3
二、专一性不可逆抑制剂: （一）Ks型不可逆抑制剂: 1.概念 2.抑制机理 E + I EI E ＋ I EIn
EI
Ein
亲和标记法图解
判断Ks型抑制剂作用是否发生在活性部位方法:
化学定量法. 底物、竞争性抑制剂保护方法 酶先可逆失活,再研究KS型抑制情况
二、非竞争性抑制作用动力学: 动力学模型:
KI
I + E + S KI EI + S
I + ES k2 E + P
ESI
VS m [] VS m [] v 动力学方程： [ I ][ I ] [ I ] K m [] S K m [] S ( K m [] S ) ( 1 ) K I K I K I Vm V m a p p[ S ] V mapp [I ] (1 ) K m [ S ] K I Vm=k2[E]o
一、竞争性抑制作用动力学 模型图:
竞争性抑制作用动力学方程推导： I
+
k2 E k -3 EI k 3[I] k1[S ] k -1 ES
E + S k-3 EI k3
k1 k-1 ES
k2
E + P
酶形式 E ES EI
矢量图
动力学项 k-1k-3+k-3k2 k1k-3[S] k-1k3[I]+k2k3[I]
v k k3[ S ] k [ES ] 0 2k 1 2 [E] [E] k3(k [ S ]k k I] 0 t 1 k 2)k 3k 1 3( 1 k 2)[ v 0 k E] ] V [ S ] 2[ 0[S m k (k 1 k [I] (k 1 k 2) 2) ( 1 )[ S ] [ S ] 3 [I] K m K k k k I 1 3 1
含有活泼双键试剂:(N-乙基顺丁烯二酸抱亚胺 (NEMI)、丙烯腈等
O N CH CH 2 3 + E O SH S O N H 2 N H N CH CH 2 3 O O N CH CH 2 3 O
亲电试剂:(四硝基甲烷(TNM)
NO 2 NO 2
OH
氧化剂: H2O2, NBS等 作用-SH、Trp、吲哚基等 还原剂: ME, DTT等, 作用-S-S-、
Kcat型抑制剂: 3.4-葵炔酰-N-乙酰半胱胺 CH3-(CH2)5-CC-CH2-CO-S-R E CH3-(CH2)5 HC=C=CH-CO-SR
N E N H
CH3(CH2)5HC=C-CH2 -CO-SR 不可逆共价结合
第三节 可逆抑制作用的动力学: 可逆抑制作用: Reversible Inhibition 1.概念 2.类型: 竞争性抑制: Comp. C Competitive inhibition 非竞争性抑制 NonC. NC Non-Competitive 反竞争性抑制 UnC. UC Un-Competitive 混合型抑制 MT Mixed Type inhibition
双倒数作图法：
14 12
4 3 2 1 0
1 K m [ I ] 1 1 ( 1 ) V V m K I [ S ] V m
2.0 1.5
-1
1/v (OD/min)
10 8 6 4 2
Km
1.0 0.5 0.0 0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
-2.0
-1.0
0.0
1.0
1/[S] (mM -1 )
动力学模型:
KI
I + E + S Km ES k2 E + P
EI
动力学方程：
v
Vm[S] [I ] Km (1 ) [S] KI
Km a p p K m ( 1 ) K I
式中Vm=k2[E]o 不变 Km 为米氏常数 Kmapp 表观米氏常数，增大 KI 为抑制常数
--NH2 R-CO-X + E- --OH --C6H5-OH --SH －NH－CO-R E- －O －CO-R + HX －C6H5-O－CO-R －S－CO-R
烷化试剂:(2.4-二硝基苯氟,碘代乙酸,碘代乙酰 胺等) -NH3 -NH-R -SH -S-R R-X + E -COOH E－-COOR + HX - S-CH3 -S (CH3)-R 咪唑基NH -咪唑基N-R
二、区别方法 (一)物理方法: (二)动力学方法: 1.酶预先用抑制剂处理后 测定酶活力变化情况:
2.在测活系统中加入抑制剂, 然后加入不同酶量, 测定酶 活力变化情况:
第二节不可逆抑制作用 一. 非专一性的不可逆抑制作用: 1.概念: 2. 非专一性的不可逆抑制剂 酰化试剂:(酸酐,乙酰咪唑,硫代三氟乙酸乙酯,O-甲基 异脲)
（二）Kcat型不可逆抑制动力学 概念:自杀性底物 例如中E.coli中-羟基葵酰硫酯脱水酶 CH3-(CH2)6-CH2-CH(OH)-CO-S-R R = -CH2-CH2-NH-CO-CH3 CH3-(CH2)6-CH=CH-CO-S-R (-反式双键) CH3(CH2)5-CH=CH-CH2-CO-S-R (,顺式双键)