⏹第十章酶抑制剂
⏹第一节酶的抑制剂及抑制作用
⏹第二节酶抑制剂的应用
⏹第一节酶的抑制剂及抑制作用
⏹一概念
⏹二抑制程度的表示
⏹三抑制作用的分类
⏹四抑制作用的定义
酶的抑制剂(inhibitor)
凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。
⏹二．抑制程度的表示
一般用反应速度的变化来表示。
若以不加抑制剂时的反应速度为V o，加入抑制剂后的反应速度为V i，则酶的抑制程度有下列几种表示方法：
⏹二．抑制程度的表示
⏹1．相对活力分数（残余活力分数）
a=V i/V o
⏹2．相对活力百分数（残余活力百分数）
a%==V i/V o*100%
⏹3．抑制分数
指被抑制而失去活力的分数i=1-a=1-V i/V o
⏹4．抑制百分数
i%=(1-a)*100%==(1-V i/V o)*100%
通常所谓抑制率是指抑制分数或抑制百分数。
* 概念
抑制剂通常以共价键与酶活性中心的必需基团相结合，使酶失活，不能用透析、超滤等方法予以除去。
* 举例
有机磷化合物−→羟基酶
解毒-- -- -- 解磷定(PAM)
重金属离子及砷化合物−→巯基酶
解毒-- -- -- 二巯基丙醇(BAL)
⏹
* 概念
抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。
⏹ 1. 竞争性抑制作用
定义
抑制剂与底物的结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，从而阻碍酶底物复合物的形成，使酶的活性降低。
⏹竞争性抑制
⏹ 2. 反竞争性抑制
⏹ 3. 非竞争性抑制
⏹4．混合型抑制
⏹ 5.其他可逆抑制
⏹1．部分抑制
⏹2．底物抑制
⏹3．产物抑制
⏹1．部分抑制
⏹1．
⏹2．底物抑制
⏹3．产物抑制
⏹产物抑制：产物对酶反应的抑制作用在生物体中较为常见，在细胞内，酶反应的产
物虽然不断被另外的酶作用，但S和P总是同时存在的，因此，考虑产物对反应速度的影响，可能具有一定的意义。
⏹竞争性抑制作用
⏹反竞争性抑制
⏹非竞争性抑制
⏹混合型抑制
⏹其他可逆抑制
⏹第二节酶抑制剂的应用
⏹一医学上的应用
⏹二农业生产上的应用
⏹三工业生产上应用
⏹一医学上的应用
⏹1．青霉素类药物
⏹长期使用青霉素，细菌中产生β-内酰胺酶，可水解青霉素中的内酰胺环，使之成为
不杀菌的青霉酸酰。
⏹对付办法：已合成了几个β-内酰胺酶的自杀底物，如：一种青霉素的亚砜衍生物，
能和抗性细菌的β-内酰胺酶结合使酶自杀，就可再用青霉素。
⏹1．青霉素类药物
⏹1．青霉素类药物<。
⏹传统化学法生产β－内酰胺抗生素路线
图1.1 传统化学法生产β－内酰胺抗生素路线
Figure 1.1. An overview of the traditio nal, chemical synthesis of β-lactam antibiotics
⏹酶法生产β-内酰胺类抗生素路线图
图1.2 酶法生产β-内酰胺类抗生素路线图
Figure 1.2. The network of enzymatic modification of β-lactam antibiotics
PGA for penecillin G acylase; 6-APA for 6-aminopenicillinic acid; 7-ADCA for 7- aminodeacetoxi-cephalospornic acid; 7-ACA for 7-aminocephalospornic acid
⏹青霉素G酰化酶在大肠杆菌中的合成与后加工
图1.3 青霉素G酰化酶在大肠杆菌中的合成与后加工
Fig. 1.3 Synthesis and maturation of penicillin G acylase in E. coli.：The pac gene from E. coli encodes a polypeptide precursor (preproPAC) which is composed of, in the direction of N-terminus to C-terminus, a signal peptide (S), α subunit (α), connecting peptide (C), and β subunit (β).
⏹青霉素酰化酶的三维结构图
图1.4 青霉素酰化酶的三维结构图
Figure 1.4. The three-dimensional structure of penicillin acylase
MOLSCRIPT representation of the heterodimer. The A chain is shown in red wrapped aroud the B chain (blue)。
（Duggleby, H.J. Nature, 1995, (373):264-268）.
⏹青霉素酰化酶的催化活性中心
⏹采用多底物竞争性抑制
⏹用X晶体衍射测定了复合物（青霉素酰化酶和底物苯乙酸，3，4二羟基苯乙酸，2，
5二羟基苯乙酸，p－硝基苯乙酸)的三维结构，
⏹
⏹青霉素酰化酶催化机制
图1.6 青霉素酰化酶催化水解青霉素G机理示意图
⏹二. 农业生产上的应用
⏹农药杀虫的机理-抑制生物体中的靶酶。
⏹三. 工业生产上应用
⏹食品加工过程中由于多酚氧化酶的作用，发生酶促褐变，使果蔬类加工食品货架寿
期缩短。
多酚氧化酶是含铜金属蛋白，因而许多金属螯合剂是其抑制剂。
⏹工业生产
⏹化妆品——酪氨酸酶的抑制剂
⏹四.应用研究热点
⏹ 1.转换酶抑制剂的临床应用进展
⏹ 2.HIV蛋白酶抑制剂的研究进展。