酶的竞争性抑制

Km 1/V= 1/Vmax + 1/[S] Vmax （林－贝氏方程）
Vmax，最大反应速度。所有酶都与底物底物结合，形成 Km，米氏常数。 1/ Km可近似表示酶与底物的亲和力。 两边同取倒数 ES,并催化生成产物时的反应速度。 1/Vmax
-1/Km
1/[S]
抑制剂（Inhibitor, I）对酶促反应速度的影响
酶的竞争性抑制及其应用
蒋汉明
基础医学院生物化学教研室
酶促反应的“中间产物”学说 E+S ES E+P
中间产物 （酶-底物复合物） + +
p
E，Enzyme（酶）
S，Substrate（底物）
P，Product（产物）
底物浓度（[S]）对酶促反应速度的影响
V= Vmax[S] Km+[S]
1/V
EI复合物
ES复合物
1/V
1/Vmax [I] 1 -— —) K(1+ Ki m
[I]
I
只与游离E结合
Km↑ 动力学参数 Vmax不变
1/[S]
双倒数作图
抑制剂与酶的底物结构相似，竞争酶的活性中心 E的活性中心，防碍E与S的结合。 S抑制I与酶的结合，因此增加S可降低或消除竞争性抑制。 动力学特点：Vmax不变，表观Km增大

应用：
抗菌药物、抗代谢药物、抗肿瘤药物 等通过竞争性抑 磺胺类药物的抑菌机制
制发挥作用。例如 磺胺类抗菌药（新诺明、百炎净）。 二氢蝶呤啶 ＋ 对氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸
二氢叶酸 合成酶
H 2N
H2N
COOH
二氢叶酸
SO2NHR
磺胺类药物
四氢叶酸 参与核酸的合成

应用：
药物 （抑制剂） 甲氨喋呤（MTX）
抑制剂
不可逆性抑制 (irreversible inhibition)
可逆性抑制 (reversible inhibition)
反竞争性抑制 (competitive inhibition) (non-competitive inhibition) (uncompetitive inhibition)
如果[I]<<Ki时，该方程有何变化？对临床用药有何指导意义？ 2、本次课介绍了竞争性抑制为一种可逆性抑制，是否存在不 可逆性竞争性抑制？若果有，请举例说明之。
HMGCoA还 （辛伐他汀、洛伐他汀） 原酶
总结（Summary）
作用特征 与I结合的组分 表观Km 最大反应速度 斜率 林-贝氏双倒数作 图 Km Vmax Km/Vmax 1/Vmax -1/Km 无抑制 竞争性 抑制 E 增大 不变 增大
动力学参数
纵轴截距 横轴截距
不变 增大
思考题
Vmax [S] 1、竞争性抑制的米氏方程为 VFra Baidu bibliotek ， [I] K m (1 ) [S] Ki
苯那普利 （洛汀新）
靶标 二氢叶酸还 原酶
血管紧张素转 换酶
竞争底物 二氢叶酸 血管紧张素I ATP
临床应用 抗肿瘤 （白血病） 降血压 抗肿瘤 （非小细胞肺癌）
EGFR酪氨 （吉非替尼、埃罗替尼） 酸蛋白激酶 别嘌呤醇 他汀类 黄嘌呤氧化 酶
4-氨基喹啉
治疗痛风 次黄嘌呤、黄嘌 呤 （抑制尿酸生成） HMGCoA 降低胆固醇 （抑制胆固醇生 成）
抑制剂通常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。抑制剂可用透析、超 滤等方法除去。 非竞争性抑制、 竞争性抑制
竞争性抑制

竞争性抑制模式
竞争性抑制反应式
I 与
结构相似
I
E+S +
ES
E+P
I
Ki
EI
竞争性抑制的作用模式： I（inhibitor）与E的S结构相似，共同竞争 竞争性抑制的特点