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酶抑制剂

1、负碳离子样的过渡态类似物
2、正碳离子样的过渡态类似物
3、磷酰基转移的过渡态类似物
4、四面体过渡态类似物
负碳离子样的过渡态类似物
有些酶催化反应系通过类似于烯醇离子的过渡态进行。这一过程可 被和烯醇离子电荷分布相似的羧酸负离子所抑制,乙醇酸磷酸酯 (phosphoglycolic acid)就是被设计的结构稳定的过渡态类似物, 磷酸丙糖异构酶(triose phosephate ismerase)所以其可用作该酶 的抑制剂。
②基于机理的酶失活剂(Mechanism-based-enzyme-inactivators)或称催化常数 抑制剂(Kcat inhibitor),又称酶的自杀性抑制剂。
③伪不可逆抑制剂(pseudoirreversible inhibitors)。
作用于活性位点的不可逆抑制剂中的官能团及酶上相应受点
二、底物相似的方法与酶结合。
2、抑制剂必须到达作用部位即靶酶,并维持一定的浓度, 才能起到抑制作用,故应按PBDD的原理进行设计。
3、抑制剂应有特异性,即其作用仅限于靶酶或具有高选择 性。
三、酶抑制剂的类型
根据成键方式的不同,将酶抑制剂分为共价键结合 和非共价键结合的酶抑制剂。通常依据酶抑制剂(I) 与酶(E)结合方式及抑制作用可分为可逆性抑制剂 与不可逆性抑制剂两大类。
大多数磷酰基转移过程的过渡态,都为五价磷原子的三角形双锥 ribonuclease 将尿苷2ˊ,3ˊ-环磷酸经过渡态
正碳离子样的过渡态类似物
异戊烯基二磷酸异构酶(tsopenteny diphosphate isomerase)抑 制剂可通过过渡态类似物进行设计。2-(二甲氨基)-1-乙基二磷酸 与底物的正碳离子样过渡态在立体形状上类似,因而可作为异戊烯 基二磷酸异构酶的过度态类似物抑制剂。
磷酰基转移的过渡态类似物
依立雄胺(epristeride)能选择性地抑制存在于前列腺中的Ⅱ型酶(Ki=0.7~2nmol),对Ⅰ型酶抑 制作用相对较弱(Ki=400~450nmol)。酶动力学研究表明,它为非竞争性抑制剂,抑制作用不因T浓 度的增加而消弱,对其他关键酶几乎不显示抑制活性,不与雄激素、雌激素、孕激素及皮质激素的 受体结合,为一个特异的Ⅱ型5α-还原酶抑制剂。
可逆性抑制剂
(1)竞争性抑制剂(Competitive inhibitors):在化学结构上竞争性 抑制剂多数与底物相似 与底物竞争酶上的活性部位,形成无活性的酶 抑制剂复合物(EI)减少了酶和底物的相互作用。临床上使用的药物有 许多属于这种类型。
(2)非竞争性抑制(non-competitiveinhibition):底物和抑制剂可同 时与酶结合,两者没有竞争作用。底物和这类抑制剂与酶结合的部位和 方式的不同,增加底物的浓度不能改变其被抑制的状态。在非竞争性抑 制剂的作用下,最大反应速率减小,而米氏常数KM不变。
可逆性酶抑制剂实例
5α-还原酶抑制剂(5α-Reductas inhibitor)能选择性阻断二氢睾酮的合成,非那雄胺 (finasteride)是4-氮杂类甾体化合物,为Ⅱ型的5α-还原酶抑制剂,主要作用在前列腺部位, 对体内雄激素受体没有明显亲和力,不影响其他内分泌功能,已为治疗前列腺增生的药物。
酶抑制剂
Enzyme inhibitors
PPT设计:邱艳丽 潘洁
酶抑制剂
1.概念 2.酶抑制剂的特征 3.酶抑制剂的类型 4.设计原理和方法
一、酶抑制剂(Enzyme inhibitors)
限制酶催化底物的反应能力的化学物质称为酶抑制 剂(Enzyme inhibitors)
过去常将酶抑制剂纳入抗代谢物类,但两者仍有区别,抗代谢物强调 的是阻断代谢途径,而不是抑制酶的活性。酶的抑制剂通常用于降低 酶的活性,从而减少代谢物的生成,在一系列酶催化反应中,一般以 抑制决定速率步骤的酶效果最好。
不可逆酶抑制剂类药物和临床应用
四、设计原理与方法
近代酶抑制剂的合理设计方法,主要为以下几个方面:过渡 态类似物可逆抑制剂、作用活性位点的不可逆抑制剂、基于 机制的酶失活剂、伪不可逆抑制剂和双配体类似物抑制剂。
过渡态类似物可逆抑制剂
过渡态类似物(Transitiontate analogs)是一类特异的竞争性抑 制剂。其结构类似于酶反应中不稳定过渡态的底物部分。这类抑 制剂的设计,首先要选择合适的酶作为靶酶,随后确定所选择靶 酶的反应机理和可能的过渡态结构,最后测试该过渡态类似物的 化学稳定性。过渡态类似物有4类:
不可逆抑制剂
不可逆抑制剂(Irreversible inhibitors)都具有反应活性的官能团,可与酶上的 功能基形成共价键,使酶的结构和功能发生不可逆转的变化而导致酶失去活性, 即使加入大量底物也不能解除这种失活状态。根据不同作用机理,将不可逆抑制 剂分为3类:
①作用于活性位点的不可逆抑制剂(Active-site-directed irreversible inhibitors, ASDII)或称亲和标记抑制剂(Affinity lablling inhibitor)。
(3)反竞争性抑制剂(uncompetitive inhibition):或称混合型抑制剂, 它必须在酶先与底物作用形成复合物以后再与ES结合,同时改变酶促反 应中的米氏常数和最大反应速率。
可逆性酶抑制剂实例
(1)羟甲戊二酰辅酶A还原酶抑制剂:HMG-CoA还原酶(HMG-CoA reductase) 是调节内源性胆固醇的决定性靶点。选择性抑制该酶的化合物,能阻断胆固 醇的生物合成和达到防治高脂血症及动脉粥样硬化症的目的。最早由青霉菌 属中分离得到的美伐他汀(mevastatin)、洛伐他汀(lovastatin)以及后来 发现的美伐他汀的微生物氧化产物普伐他汀(pravastadin)及对洛伐他汀改 造得到的新伐他汀(simvastatin)均为强效的HMG-CoA还原酶的可逆竞争性 抑制剂.
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