【生物化学】酶
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2. 酶的活性部位是一个三维实体，具有三维空间结构，没 有酶的空间结构，就没有酶的活性部位。
3. 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是在 酶和底物的结合过程中，底物分子或酶分子，有时是两 者的构象同时发生了一定的变化后才互补的，此时催化 基团的位置正好处在所催化底物键的断裂和即将生成键 的适当位置，这个动态辨认过程称为诱导契合 （induced-fit）。
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法 （1）非特异性共价修饰
¾ 某些化学试剂能和酶蛋白中氨基酸残基的侧链基团反应而引起 共价结合、氧化或还原等修饰反应，使基团的结构和性质发生 改变。
¾ 如果某基团修饰后不引起酶活力的变化，可以初步认为，此基 团可能是非必需基团。反之，如修饰后引起酶活力的降低或丧 失，则此基团可能是酶的必需基团。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征
1. 活性中心只占酶分子总体积的很小一部分，往往只占整 个酶分子体积的1%-2%。
酶 核糖核酸酶 溶菌酶 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶 木瓜蛋白酶 羧肽酶A
某些酶活性部位的AA残基
AA残基数
活性部位的AA残基
124
His12, His119, Lys41
一、酶的活性部位及其确定方法
（一）基本概念：酶的活性部位也叫酶的活性中心，指酶分 子上结合底物和将底物转化为产物的区域。
对于不需要辅酶的酶来说，活性中心就是酶分子在三维 结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或这些残基上的 某些基团，它们在一结构上相距甚远，甚至位于不同的 肽链上，通过盘绕、折叠而在空间构象上相互靠近； 对于需要辅酶的酶来说，辅酶分子或其上的某一部分结 构往往就是活性中心的组成部分。
活性部位的形成要求酶分子具有一定的空间构象，因此，酶 分子的其他部位的作用对于酶的催化作用来说可能是次要 的，但绝不是毫无意义的，它们为酶活性部位的形成提供了 结构的基础。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
¾ 选择一种化合物，专门与被研究的酶的活性部位AA侧链 基团共价结合，然后将这个带标记化合物的酶水解，肽键 被打开，标记化合物共价键不被打开，可分离得到带有标 签的肽段，分析活性部位的AA。
由于这类抑制剂的活泼基团也可以修饰酶分子其他部位 的同一基团，因此其专一性有一定的限度。这取决于抑 制剂与活性部位必需基团在反应前形成非共价络合物的 解离常数以及非活性部位同类基团形成非共价络合物的 解离常数之比，即Ks的比值，故这类抑制剂称为Ks型 不可逆抑制剂。
Ks型专一性不可逆抑制剂
例如: 胰蛋白酶要求底物具有一个带正电荷的侧链。TLCK 可以与活性中心的一个催化必需基团His57共价结合。
竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制
v
1.无抑 制剂
2.不可逆抑制剂 3.可逆抑制剂
[E]
内容回顾
竞争性与非竞争性可逆抑制图示
内容回顾
可逆抑制的动力学比较 竞争性抑制
Km变大，Vmax不变
反竞争性抑制 Km变小，Vmax变小
非竞争性抑制 Km不变，Vmax变小
第十章
酶动力学
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
打分原则：
小组之间相互打分，平均分占60%，老师打分占 40%，得到小组分数。
小组内打分，把小组得分按比例自主分配。折合 个人分数70%。
提问奖励，其他小组报告时提问1个问题5-20分 （难易、相关程度），最高100分，折合个人分数 30%。
内容回顾
米-曼氏方程
米氏常数 Km
内容回顾
双底物的酶促反应类型
（1）序列反应
有序反应
Ａ
Ｂ
Ｐ
Ｑ
Ｅ
ＡＥ
ＡＥＢ
• 随机反应
ＡＢ
ＰＥＱ
ＥＱ
Ｅ
PQ
Ｅ
ＥA ＥB (ＡＥＢ
ＥA ＰＥＱ) ＥB
Ｅ
BA
QP
内容回顾
双底物的酶促反应类型
（2）乒乓反应
内容回顾
双底物的酶促反应动力学
（1）序列反应
（2）乒乓反应
内容回顾
抑制作用的类型
a. 不可逆抑制作用
b. 可逆抑制作用
专一性不可逆抑制作用 非专一性不可逆抑制作用
课堂小结
酶的一些抑制剂
¾非专一性不可逆抑制剂 ¾专一性不可逆抑制剂： Ks型和Kcat型两大类 ¾竞争性抑制剂，过渡态抑制剂
第十一章
酶作用机制和 酶活性调节
主要内容
1、酶的活性部位及其确定方法 2、酶专一性的作用机理 3、酶具有高催化能力的原因 4、酶促反应机制的举例 5、酶的活性调节
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
¾ 这类抑制剂可称为抗代谢物或代谢类似物。
例如：
① 5′-氟尿嘧啶（5′- FU）作为一种抗癌剂，结构与尿嘧 啶十分相似，能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性，使体内 RNA不能正常合成，使癌细胞的增殖受阻，起到抗癌的作用。
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂 1) 竞争性抑制剂: 在可逆抑制剂中最重要。 例如： ② 磺胺类药物：以对氨基苯磺酰胺为例说明磺胺药物的作用机
式，由于能障小，和酶结合很紧密。 ¾ 过渡态类似物：结构类似过渡态底物，对酶的亲和力就远大于
底物，从而引起酶的强烈抑制。 ¾ 目前已报道的过渡态类似物都属于竞争性抑制剂，其抑制效率
比其基态底物类似物高很多。
例如： ① 嘌呤腺苷水和物——小牛肠腺苷脱氨酶 ② 腺苷五磷酸——腺苷酸激酶（催化ATP+AMP →2ADP） ③ 草酸——乳酸脱氢酶、草酰乙酸脱羧酶、丙酮酸羧化酶 （乳酸、草酰乙酸、丙酮酸共有的过渡态是烯醇式丙酮酸，草酸 是烯醇式丙酮酸的结构类似物）
胰凝乳蛋白酶的 亲和标记
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法
2. 动力学参数测定法: 活性部位的氨基酸的解离状态和酶的活 性直接相关，因此通过logVmax与pH的关系，得到参与反应 有关的解离AA的pK值，知道哪个氨基酸残基与酶活性有关。
3. X-射线晶体衍射法：分析三维结构，了解活性部位AA的 相对位置与实际状态。
5、一些重要的抑制剂
a.不可逆抑制剂 非专一性不可逆抑制剂
专一性不可逆抑制剂： Ks型和Kcat型两大类
Ks型专一性不可逆抑制剂
这类抑制剂与酶的底物结构类似，可以和相应的酶结 合，同时还带有一个活泼的化学基团，能与酶活性中心 基团反应进行化学修饰，从而抑制酶活性。
因抑制是通过对酶的亲和力来对酶进行修饰标记的，又 叫亲和标记试剂（affinity labeling reagent)。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（一）基本概念：酶的活性部位也叫酶的活性中心，指酶分 子上结合底物和将底物转化为产物的区域。
活性中心：
1．结合部位（ Binding site）：酶分子中与底物结合 的部位或区域一般称为结合部位；此部位决定酶的专 一性。
2．催化部位（ catalytic site ）：酶分子中促使底物 发生化学变化的部位称为催化部位；此部位决定酶所 催化反应的性质。
修饰剂已和活性都位基团结合的鉴别标准有两个：
¾ 酶活力的丧失速率和修饰剂浓度成正比。
¾ 底物或与活性部位结合的可逆抑制剂可保护共价修饰剂的抑制 作用。同时表明是必需基团，并位于活性部位。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
Kcat型专一性不可逆抑制剂
例如：β-卤代-D-Ala是细菌中丙氨酸消旋酶（AR）的Kcat 型不可逆抑制剂，属于以磷酸吡哆醛为辅酶的酶类的自杀性底 物。
磷酸吡哆醛
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂 1) 竞争性抑制剂: 在可逆抑制剂中最重要。
¾ 大多数竞争性抑制剂与酶催化的天然代谢物在结构上十分相 似，能选择性地抑制病菌或癌细胞在代谢过程中的某些酶， 而具有抗菌和抗癌作用。
6
第七组：蒋阳、孙秋、胡家嘉、田炎祖、张艳鹏
3
第八组：李超、许杰、刘雪玲、李传云、刘进
8
第九组：潘智诚、杨芳彬、刘敏、崔星星龙、汪健
7
题目编号
1、糖类概论 （发现，发展过程，基本化学结构， 命名和分类，生物学作用等）
2、单糖（化学结构，物理化学性质等） 3、其他糖类（寡糖、多糖、糖缀合物等） 4、脂溶性维生素（发现过程、化学结构、生物功能等） 5、水溶性维生素（发现过程、化学结构、生物功能等） 6、脂质和脂肪酸概论 7、贮存脂质（三酰甘油、蜡等） 8、结构脂质（磷脂和鞘脂等） 9、活性脂质 （萜、类固醇等） 10、血浆脂蛋白与生物膜
酶分子
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
必需基团
活性中心
催化部位 结合部位
维持活性中心的必需基团
其他部分（非必需基团）
必需基团：酶分子中有些基团若经化学修饰则活性丧失，这 些基团称为必需基团，包括活性中心基团及维持活性中心的 基团。
非必需基团：有的酶温和水解掉几个AA残基，仍能表现活 性，这些基团即非必需基团。
底物
底物类似物
Kcat型专一性不可逆抑制剂
Kcat型抑制剂不但具有与天然底物类似的结构，而 且本身也是酶的底物。还有一个潜伏的反应基团， 当酶对这类抑制剂进行催化反应时，该潜伏反应基 团被暴露或活化，又作用于酶活性中心的有关基 团，使酶不可逆失活。
即底物需经过酶催化之后，才能形成酶的不可逆抑 制剂，因此，称之为“自杀性底物”（suicide substrates）。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
（3）亲和标记法 ¾ 利用一些与底物结构相似的共价修饰剂。 ¾ 这种修饰剂有两个特点：
① 可以较专一地引入酶的活性部位，接近底物给合位点。 ② 具有活泼的化学基团，可以 与活性部位的某一基团结合形成 稳定的共价键。因其作用机制是 利用酶对底物的特殊亲和力将酶 加以修饰标记，故称为亲和标记。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征 4. 酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂隙（crevice）内。 裂隙内是一个相当疏水的环境，从而有利于同底物的结 合。
5. 底物靠较弱的次级键与酶结合。
6. 活性中心的空间构象不是刚性的，在与底物接触时表现 出一定的柔性和运动性。
制。
对氨基苯磺 酰胺
抑制
叶酸（外源）
二氢叶酸还原酶
对氨基 二氢叶酸合成酶 苯甲酸
二氢叶酸
二氢叶酸还原酶 四氢叶酸
人可利用外源叶酸，而细菌则不能！
嘌呤核苷酸合成 途径中的辅酶
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂
2) 过渡态类似物 ¾ 过渡态底物：底物与酶结合成中间复合物后被活化的过渡形
¾ 被修饰的基团：巯基，羟基，氨基，羧基等，70多种试 剂，但非常专一的不多。
¾ 缺陷：化学修饰可使活性部位之外的AA侧链改变，影响 酶分子的正常空间结构，导致酶活性的丧失。
¾ 常常比较底物或竞争性抑制剂存在与否进行化学修饰所得 的结果。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
分组报告名单
题目编号
第一组：冯超、於晓芬、黄婷婷、高若颖、邹哲 王立 2
第二组：吴宇亮、吕钊、刘莉、翟晟冰、王佳茜
4
第三组：刘雪峰、敖浩、李一楠、舒姝、沈昕恬
10
第四组：肖庆宇、徐晓鹏、吴雪静、王洋、杨勇
9
第五组：燕红、秦俊冬、韩广、张鹏、夏小师 、梁祖韬 1
第六组：罗宵、杨滢、林育、陈朝伟、陆定容
（2）特异性共价修饰。
¾ 某一种化学试剂专一地修饰酶活性部位的某一氨基酸残基，使 酶失活。通过水解分离标记的肽段，即可判断出被修饰的酶活 性部位的氨基酸残基。
例如：二异丙基氟磷酸（DFP）能专 一性地与酶活性部位的丝氨酸残基的 羟基共价结合，使酶活力丧失；
DFP一般不与蛋白质反应， 不与胰凝乳蛋白酶原和变性的胰凝乳 蛋白酶作用，也不与其他位置的Ser 结合，只与胰凝乳蛋白酶作用，和活 性部位的丝氨酸残基（Ser）的羟基 结合，使酶活性完全丧失。
129
Asp52, Glu35
241
His57, Asp102, Ser195
348
Asp32, Asp215
212
Cys25, His159
307
Arg127, Glu270,Tyr248,Zn2+
P125-126 AA结构
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征
3. 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是在 酶和底物的结合过程中，底物分子或酶分子，有时是两 者的构象同时发生了一定的变化后才互补的，此时催化 基团的位置正好处在所催化底物键的断裂和即将生成键 的适当位置，这个动态辨认过程称为诱导契合 （induced-fit）。
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法 （1）非特异性共价修饰
¾ 某些化学试剂能和酶蛋白中氨基酸残基的侧链基团反应而引起 共价结合、氧化或还原等修饰反应，使基团的结构和性质发生 改变。
¾ 如果某基团修饰后不引起酶活力的变化，可以初步认为，此基 团可能是非必需基团。反之，如修饰后引起酶活力的降低或丧 失，则此基团可能是酶的必需基团。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征
1. 活性中心只占酶分子总体积的很小一部分，往往只占整 个酶分子体积的1%-2%。
酶 核糖核酸酶 溶菌酶 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶 木瓜蛋白酶 羧肽酶A
某些酶活性部位的AA残基
AA残基数
活性部位的AA残基
124
His12, His119, Lys41
一、酶的活性部位及其确定方法
（一）基本概念：酶的活性部位也叫酶的活性中心，指酶分 子上结合底物和将底物转化为产物的区域。
对于不需要辅酶的酶来说，活性中心就是酶分子在三维 结构上比较靠近的少数几个氨基酸残基或这些残基上的 某些基团，它们在一结构上相距甚远，甚至位于不同的 肽链上，通过盘绕、折叠而在空间构象上相互靠近； 对于需要辅酶的酶来说，辅酶分子或其上的某一部分结 构往往就是活性中心的组成部分。
活性部位的形成要求酶分子具有一定的空间构象，因此，酶 分子的其他部位的作用对于酶的催化作用来说可能是次要 的，但绝不是毫无意义的，它们为酶活性部位的形成提供了 结构的基础。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
¾ 选择一种化合物，专门与被研究的酶的活性部位AA侧链 基团共价结合，然后将这个带标记化合物的酶水解，肽键 被打开，标记化合物共价键不被打开，可分离得到带有标 签的肽段，分析活性部位的AA。
由于这类抑制剂的活泼基团也可以修饰酶分子其他部位 的同一基团，因此其专一性有一定的限度。这取决于抑 制剂与活性部位必需基团在反应前形成非共价络合物的 解离常数以及非活性部位同类基团形成非共价络合物的 解离常数之比，即Ks的比值，故这类抑制剂称为Ks型 不可逆抑制剂。
Ks型专一性不可逆抑制剂
例如: 胰蛋白酶要求底物具有一个带正电荷的侧链。TLCK 可以与活性中心的一个催化必需基团His57共价结合。
竞争性抑制 非竞争性抑制 反竞争性抑制
v
1.无抑 制剂
2.不可逆抑制剂 3.可逆抑制剂
[E]
内容回顾
竞争性与非竞争性可逆抑制图示
内容回顾
可逆抑制的动力学比较 竞争性抑制
Km变大，Vmax不变
反竞争性抑制 Km变小，Vmax变小
非竞争性抑制 Km不变，Vmax变小
第十章
酶动力学
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
打分原则：
小组之间相互打分，平均分占60%，老师打分占 40%，得到小组分数。
小组内打分，把小组得分按比例自主分配。折合 个人分数70%。
提问奖励，其他小组报告时提问1个问题5-20分 （难易、相关程度），最高100分，折合个人分数 30%。
内容回顾
米-曼氏方程
米氏常数 Km
内容回顾
双底物的酶促反应类型
（1）序列反应
有序反应
Ａ
Ｂ
Ｐ
Ｑ
Ｅ
ＡＥ
ＡＥＢ
• 随机反应
ＡＢ
ＰＥＱ
ＥＱ
Ｅ
PQ
Ｅ
ＥA ＥB (ＡＥＢ
ＥA ＰＥＱ) ＥB
Ｅ
BA
QP
内容回顾
双底物的酶促反应类型
（2）乒乓反应
内容回顾
双底物的酶促反应动力学
（1）序列反应
（2）乒乓反应
内容回顾
抑制作用的类型
a. 不可逆抑制作用
b. 可逆抑制作用
专一性不可逆抑制作用 非专一性不可逆抑制作用
课堂小结
酶的一些抑制剂
¾非专一性不可逆抑制剂 ¾专一性不可逆抑制剂： Ks型和Kcat型两大类 ¾竞争性抑制剂，过渡态抑制剂
第十一章
酶作用机制和 酶活性调节
主要内容
1、酶的活性部位及其确定方法 2、酶专一性的作用机理 3、酶具有高催化能力的原因 4、酶促反应机制的举例 5、酶的活性调节
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
¾ 这类抑制剂可称为抗代谢物或代谢类似物。
例如：
① 5′-氟尿嘧啶（5′- FU）作为一种抗癌剂，结构与尿嘧 啶十分相似，能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性，使体内 RNA不能正常合成，使癌细胞的增殖受阻，起到抗癌的作用。
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂 1) 竞争性抑制剂: 在可逆抑制剂中最重要。 例如： ② 磺胺类药物：以对氨基苯磺酰胺为例说明磺胺药物的作用机
式，由于能障小，和酶结合很紧密。 ¾ 过渡态类似物：结构类似过渡态底物，对酶的亲和力就远大于
底物，从而引起酶的强烈抑制。 ¾ 目前已报道的过渡态类似物都属于竞争性抑制剂，其抑制效率
比其基态底物类似物高很多。
例如： ① 嘌呤腺苷水和物——小牛肠腺苷脱氨酶 ② 腺苷五磷酸——腺苷酸激酶（催化ATP+AMP →2ADP） ③ 草酸——乳酸脱氢酶、草酰乙酸脱羧酶、丙酮酸羧化酶 （乳酸、草酰乙酸、丙酮酸共有的过渡态是烯醇式丙酮酸，草酸 是烯醇式丙酮酸的结构类似物）
胰凝乳蛋白酶的 亲和标记
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法
2. 动力学参数测定法: 活性部位的氨基酸的解离状态和酶的活 性直接相关，因此通过logVmax与pH的关系，得到参与反应 有关的解离AA的pK值，知道哪个氨基酸残基与酶活性有关。
3. X-射线晶体衍射法：分析三维结构，了解活性部位AA的 相对位置与实际状态。
5、一些重要的抑制剂
a.不可逆抑制剂 非专一性不可逆抑制剂
专一性不可逆抑制剂： Ks型和Kcat型两大类
Ks型专一性不可逆抑制剂
这类抑制剂与酶的底物结构类似，可以和相应的酶结 合，同时还带有一个活泼的化学基团，能与酶活性中心 基团反应进行化学修饰，从而抑制酶活性。
因抑制是通过对酶的亲和力来对酶进行修饰标记的，又 叫亲和标记试剂（affinity labeling reagent)。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（一）基本概念：酶的活性部位也叫酶的活性中心，指酶分 子上结合底物和将底物转化为产物的区域。
活性中心：
1．结合部位（ Binding site）：酶分子中与底物结合 的部位或区域一般称为结合部位；此部位决定酶的专 一性。
2．催化部位（ catalytic site ）：酶分子中促使底物 发生化学变化的部位称为催化部位；此部位决定酶所 催化反应的性质。
修饰剂已和活性都位基团结合的鉴别标准有两个：
¾ 酶活力的丧失速率和修饰剂浓度成正比。
¾ 底物或与活性部位结合的可逆抑制剂可保护共价修饰剂的抑制 作用。同时表明是必需基团，并位于活性部位。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
Kcat型专一性不可逆抑制剂
例如：β-卤代-D-Ala是细菌中丙氨酸消旋酶（AR）的Kcat 型不可逆抑制剂，属于以磷酸吡哆醛为辅酶的酶类的自杀性底 物。
磷酸吡哆醛
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂 1) 竞争性抑制剂: 在可逆抑制剂中最重要。
¾ 大多数竞争性抑制剂与酶催化的天然代谢物在结构上十分相 似，能选择性地抑制病菌或癌细胞在代谢过程中的某些酶， 而具有抗菌和抗癌作用。
6
第七组：蒋阳、孙秋、胡家嘉、田炎祖、张艳鹏
3
第八组：李超、许杰、刘雪玲、李传云、刘进
8
第九组：潘智诚、杨芳彬、刘敏、崔星星龙、汪健
7
题目编号
1、糖类概论 （发现，发展过程，基本化学结构， 命名和分类，生物学作用等）
2、单糖（化学结构，物理化学性质等） 3、其他糖类（寡糖、多糖、糖缀合物等） 4、脂溶性维生素（发现过程、化学结构、生物功能等） 5、水溶性维生素（发现过程、化学结构、生物功能等） 6、脂质和脂肪酸概论 7、贮存脂质（三酰甘油、蜡等） 8、结构脂质（磷脂和鞘脂等） 9、活性脂质 （萜、类固醇等） 10、血浆脂蛋白与生物膜
酶分子
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
必需基团
活性中心
催化部位 结合部位
维持活性中心的必需基团
其他部分（非必需基团）
必需基团：酶分子中有些基团若经化学修饰则活性丧失，这 些基团称为必需基团，包括活性中心基团及维持活性中心的 基团。
非必需基团：有的酶温和水解掉几个AA残基，仍能表现活 性，这些基团即非必需基团。
底物
底物类似物
Kcat型专一性不可逆抑制剂
Kcat型抑制剂不但具有与天然底物类似的结构，而 且本身也是酶的底物。还有一个潜伏的反应基团， 当酶对这类抑制剂进行催化反应时，该潜伏反应基 团被暴露或活化，又作用于酶活性中心的有关基 团，使酶不可逆失活。
即底物需经过酶催化之后，才能形成酶的不可逆抑 制剂，因此，称之为“自杀性底物”（suicide substrates）。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（三）酶活性部位的确定方法 1. 酶分子侧链基团的化学修饰法
（3）亲和标记法 ¾ 利用一些与底物结构相似的共价修饰剂。 ¾ 这种修饰剂有两个特点：
① 可以较专一地引入酶的活性部位，接近底物给合位点。 ② 具有活泼的化学基团，可以 与活性部位的某一基团结合形成 稳定的共价键。因其作用机制是 利用酶对底物的特殊亲和力将酶 加以修饰标记，故称为亲和标记。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征 4. 酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂隙（crevice）内。 裂隙内是一个相当疏水的环境，从而有利于同底物的结 合。
5. 底物靠较弱的次级键与酶结合。
6. 活性中心的空间构象不是刚性的，在与底物接触时表现 出一定的柔性和运动性。
制。
对氨基苯磺 酰胺
抑制
叶酸（外源）
二氢叶酸还原酶
对氨基 二氢叶酸合成酶 苯甲酸
二氢叶酸
二氢叶酸还原酶 四氢叶酸
人可利用外源叶酸，而细菌则不能！
嘌呤核苷酸合成 途径中的辅酶
第十章、酶动力学
九、酶的抑制作用
5、一些重要的抑制剂
b. 可逆抑制剂
2) 过渡态类似物 ¾ 过渡态底物：底物与酶结合成中间复合物后被活化的过渡形
¾ 被修饰的基团：巯基，羟基，氨基，羧基等，70多种试 剂，但非常专一的不多。
¾ 缺陷：化学修饰可使活性部位之外的AA侧链改变，影响 酶分子的正常空间结构，导致酶活性的丧失。
¾ 常常比较底物或竞争性抑制剂存在与否进行化学修饰所得 的结果。
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
分组报告名单
题目编号
第一组：冯超、於晓芬、黄婷婷、高若颖、邹哲 王立 2
第二组：吴宇亮、吕钊、刘莉、翟晟冰、王佳茜
4
第三组：刘雪峰、敖浩、李一楠、舒姝、沈昕恬
10
第四组：肖庆宇、徐晓鹏、吴雪静、王洋、杨勇
9
第五组：燕红、秦俊冬、韩广、张鹏、夏小师 、梁祖韬 1
第六组：罗宵、杨滢、林育、陈朝伟、陆定容
（2）特异性共价修饰。
¾ 某一种化学试剂专一地修饰酶活性部位的某一氨基酸残基，使 酶失活。通过水解分离标记的肽段，即可判断出被修饰的酶活 性部位的氨基酸残基。
例如：二异丙基氟磷酸（DFP）能专 一性地与酶活性部位的丝氨酸残基的 羟基共价结合，使酶活力丧失；
DFP一般不与蛋白质反应， 不与胰凝乳蛋白酶原和变性的胰凝乳 蛋白酶作用，也不与其他位置的Ser 结合，只与胰凝乳蛋白酶作用，和活 性部位的丝氨酸残基（Ser）的羟基 结合，使酶活性完全丧失。
129
Asp52, Glu35
241
His57, Asp102, Ser195
348
Asp32, Asp215
212
Cys25, His159
307
Arg127, Glu270,Tyr248,Zn2+
P125-126 AA结构
第十一章、酶作用机制和酶活性调节
一、酶的活性部位及其确定方法
（二）酶活性中心的结构特征