15 酶的抑制及其动力学2次.ppt

第十章 酶的抑制及其动力学 第一节 抑制作用及其分类 一 概念: 广义上说，凡是阻碍或降低酶促反应速度的作用称为抑制作用。 1. 钝化或变性作用(inactivation or denaturation) 指酶蛋白受物理或化学因素的影响，部分或全部改变酶的空间构像从而引起酶活性降低甚至丧失的现象。根据除去致变性因素后，酶活性是否可以恢复，变性作用分为可逆和不可逆作用。 特点: 变性后酶蛋白构象发生变化，但肽键不断裂 二 抑制程度 以反应速度的变化来衡量： 1 相对活力分数 (残余活力分数)： a= Vi／V0 2 抑制常数(抑制率) ：i =1 - a = 1- Vi／V0 三 抑制作用的分类： 1. 不可逆抑制: 抑制剂与酶的某些必须基团以共价键形式结合，其抑制剂不能以物理(超滤、透析、电泳)方法除去。 2. 可逆抑制: 抑制剂与酶的某些必须基团以非共价键结合可用物理法除去。 （三）可逆抑制作用与不可逆抑制作用的鉴别 * 物理方法处理：透析，超滤，凝胶过滤； * 动力学方法： ?取不同量的酶加到含有等量[S]和[I] 的等体积反应体系中，测定反应初速度，以v ~[E]作图 ?将酶与抑制剂预保温后，取不同量混合液加到含有等量[S]的等体积反应体系中，测定初反应速度，以v ~[E]作图 第二节 不可逆抑制作用机理 一 非专一性不可逆抑制剂: 非专一性不可逆抑制剂作用于酶分子中的几类基团 酰化试剂: -SH 磺酰氯 -NH2 D(I)FP + E- -OH 酰化 酸酐类 -酚羟基 烷化剂: 一般含有活泼的卤素基团。 -OH 碘代乙酸 -COOH R-X FDNB + E- -SH 烷化 溴乙酸 -咪唑基 -S-CH3 金属酶抑制剂： 能与金属形成络合物，毒害以金属离子为活性中心的金属酶。如氰化物、硫化物、叠氮化物和CO等 重金属毒物： 重金属盐类，包括Hg、Pb、Ag、Cu等为蛋白沉淀剂；或作用于含 –SH的酶 有机汞，有机砷化合物： 作用于酶分子中的Cys巯基，如：路易斯毒气(Lewisite)；解毒(BAL，即二巯基丙醇) 青霉素(Penicillin) ： 作用于糖肽转肽酶(glycopeptide transpeptidase ) 的Ser羟基 二 专一性不可逆抑制 (一) Ks型： 是根据底物的化学结构设计的，是酶的底物类似物，可被酶结合但不能被酶作用，分子中含活泼基团，可修饰酶的必需基团。 E + S’ ? E·S’ ?E-I Ks抑制剂的专一性，取决于抑制剂与活性中心必需基团，以及与活性中心之外同类基团形成非共价络合物的解离常数之比： 只有Ks中心/ Ks非中心 ?10-3 才有应用价值 ——亲和标记试剂 TLCK（对甲苯磺酰-L-赖氨酰氯甲酮，胰酶抑制剂） TPCK（对甲苯磺酰-L-苯丙氨酰氯甲酮，胰凝乳酶抑制剂) Kcat型抑制剂比Ks具有更高的专一性： Kcat型抑制剂是酶的底物，不仅被酶结合，而且能被酶催化。可区分具有相同底物，但催化机制不同的酶 Kcat型抑制剂只能形成于酶反应中心，因而专一性攻击酶活性中心基团。 例如某些机磷农药：敌敌畏、敌百虫、乐果等 (RO)2 - P -X