【6.4.2】竞争性抑制剂

竞争性抑制剂通常具有与底物类似的结构,可与酶形成可逆的EI复合物,阻止底物与酶结合。丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶和磺胺类药物抑制二氢叶酸合成酶是竞争性抑制的两个典型例子。丙二酸是琥珀酸的结构类似物,它能竞争性抑制琥珀酸脱氢酶的活性,从而阻断三羧酸循环。磺胺类药物是对氨基苯磺酰胺或其衍生物,它是对氨基苯甲酸的结构类似物,竞争性抑制二氢叶酸合成酶,从而阻止细菌合成四氢叶酸,进而抑制细菌核酸的合成从而达到抗菌的效果。

对于竞争性抑制作用,Vmax不变,Km变大。竞争性抑制剂对酶促反应的抑制程度,决定于[I]、[S]、Km和KI。 [I]一定,增加[S],可减少抑制程度。 [S]一定,增加[I],可增加抑制程度。 Ki值较低时,任何给定[I]和[S],抑制程度都较大,Ki越大,抑制作用越小。 [I]= KI时,所作双倒数图直线的斜率加倍。在一定[S]、[I]下,Km值愈低,抑制程度愈小。

第一类竞争性抑制剂(Competitive Inhibitor 1)

第一类与底物在结构和化学上具有很强的相似 性(The structure is similar to substrate and the binding site is just the active site);

第二类竞争性抑制剂(Competitive Inhibitor 2)

第二类与底物无结构和化学性质的相似性(The structure is not similar to substrate and the binding site is other than the active site).

竞争性抑制的动力学(Kinetics for Competitive Inhibition)

经典实例:丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶(A classic example: malonate inhibits succinate dehydrogenase)

因为有竞争性的关系,所以竞争性抑制剂能降低酶与底物的亲和力,即 提高Km,但不影响Vmax(There is a competition between inhibitors and substrates, so competitive inhibitors can decrease enzyme affinity for binding substrates, in other words, can increase Km, but they don’t affect Vmax)

参考资料

  • 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
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