【正文】 、 Pb2+ ） 解毒 二巰基丙醇 (BAL) + E O HR OPOXR 39。 OE+ H X有 機(jī) 磷 化 合 物 磷 酰 化 酶酸E O HO RPOO R 39。 路易士氣 失活的酶 巰基酶 失活的酶 酸 BAL 巰基酶 BAL與砷劑結(jié)合物 A sHC C H C lESS+H 2 C S HH CH 2 C O HS H ES HS H+H 2 C SH CH 2 C O HSA sHC C H C lES HS HC lA sC l+HC C H C l A sHC C H C lESS+ 2 H C l基因工程研究所 肖維威 ? 有機(jī)磷化合物： 能 專一地與活性中心的必需基團(tuán)羥基 結(jié)合 專一性抑制劑 非專一性抑制劑 ?重金屬離子及砷化合物： 此類抑制劑 所結(jié)合的巰基不局限于必需基團(tuán) 能 專一地與活性中心的必需基團(tuán)羥基基因工程研究所 肖維威 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)侵華戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的日本在中國(guó)共發(fā)動(dòng)毒氣戰(zhàn) 1312次，傷害了 36968人（其中 2086人死亡）包括 毒氣 DFP 、路易士氣 、二苯氰砷、三氰化砷等等 ……. 基因工程研究所 肖維威 * 類型 （二） 可逆性抑制作用 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (petitive inhibition) 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (nonpetitive inhibition) 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 (unpetitive inhibition) 基因工程研究所 肖維威 定義 抑制劑與底物的 結(jié)構(gòu)相似 ， 能與底物競(jìng)爭(zhēng) 酶的活性中心 ， 從而阻礙酶 底物復(fù)合物的形成 ， 使酶的活性降低 。 競(jìng)爭(zhēng)性抑制在醫(yī)學(xué)臨床中的應(yīng)用： ? 磺胺類藥物的抑菌機(jī)制 與 對(duì)氨基苯甲酸 競(jìng)爭(zhēng) 二氫葉酸合成酶 二氫蝶呤啶 ＋ 對(duì)氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸 二氫葉酸 合成酶 二氫葉酸 CO O H H 2 N SO 2 NHR H 2 N 磺 胺 類 藥 物基因工程研究所 肖維威 ? 磺胺類藥 抗菌機(jī)理 ： ⑴ 磺胺類藥物與 對(duì)氨基苯甲酸 化學(xué)結(jié)構(gòu)相似 . ⑵ 對(duì)氨基苯甲酸競(jìng)爭(zhēng)與 二氫葉酸合成酶 的活 性中心結(jié)合 . ⑶ 抑制酶的活性 ， 使 FH4 合成受阻 ， 導(dǎo)致 DNA不能合成 ， 使細(xì)菌繁殖停止 ， 起到抑 菌作用 。 基因工程研究所 肖維威 2. 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 抑制劑與 活性中心外的必需基團(tuán) 結(jié)合 ? 反應(yīng)模式 + S － S + S － S + ESI EI E ES E P E+S ES E+P + I EI+S EIS + I * 特點(diǎn) a) 抑制劑 與酶活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合 ， 底物與抑制劑之間 無(wú)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 ； b) 抑制程度取決于抑制劑的濃度； c) 動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：Vmax降低 ， 表觀 Km不變 。 抑制劑 ↑ 1/V 1/[S] 無(wú)抑制劑 ? 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制雙倒數(shù)曲線 基因工程研究所 肖維威 酶 的抑制 機(jī)制 IISSS III IIS競(jìng)爭(zhēng)性抑制 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 E E 另一 結(jié)合區(qū) 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合區(qū) 抑制 劑 底物 圖 解 抑 制 機(jī) 理 及 說(shuō) 明 [I] 只 與 自由的 [E] 結(jié)合， 會(huì)與 [S] 競(jìng)爭(zhēng) ； [S]↑可克服 [I] 的抑制。 [I] 只能 與 [ES] 結(jié)合， [S]↑反而有利 [I] 的抑制。 基因工程研究所 肖維威 ? 調(diào)節(jié)酶或關(guān)鍵酶的特點(diǎn) 1. 一般位于代謝途徑的起始或分支處 2. 催化單向不可逆反應(yīng) 3. 活性較低 4. 可受多種因素調(diào)節(jié) 基因工程研究所 肖維威 酶活性的調(diào)節(jié) （ 快速 調(diào)節(jié)） 酶含量的調(diào)節(jié) （ 緩慢 調(diào)節(jié)） ? 調(diào)節(jié)方式 基因工程研究所 肖維威 （一）變構(gòu)調(diào)節(jié) (allosteric regulation) ? 變構(gòu)效應(yīng)劑 (allosteric effector) 變構(gòu)激活劑 變構(gòu)抑制劑 ? 變構(gòu)酶 (allosteric enzyme) ? 變構(gòu)部位 (allosteric site) 一些代謝物 可與某些酶分子 活性中心外的某部位 可逆地結(jié)合 ， 使 酶構(gòu)象改變 ， 從而 改變酶的催化活性 ， 此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié) 。 基因工程研究所 肖維威 調(diào)節(jié)亞基 催化亞基 變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 多亞基構(gòu)成 催化亞基有 活性中心 調(diào)節(jié)亞基有 變構(gòu)部位 基因工程研究所 肖維威 別構(gòu)激活劑別構(gòu)抑制劑 基因工程研究所 肖維威 變構(gòu)激活 變構(gòu)抑制 變構(gòu)酶的Ｓ形曲線 [S] V 無(wú)變構(gòu)效應(yīng)劑 米氏酶 基因工程研究所 肖維威 變構(gòu)調(diào)節(jié)舉例 R CCc A M P非 活 性 型活 性 型CCRRR蛋白激酶 A的激活 基因工程研究所 肖維威 基因工程研究所 肖維威 變構(gòu)效應(yīng)劑 + 酶的調(diào)節(jié)亞基 酶的構(gòu)象改變 酶的活性改變 （激活或抑制 ） 疏松 亞基聚合 緊密 亞基解聚 酶分子多聚化 變構(gòu)調(diào)節(jié)原理 基因工程研究所 肖維威 ?共價(jià)修飾 (covalent modification) 在其他 酶 的催化作用下 ， 某些酶蛋白肽鏈上的一些基團(tuán) 可與某種化學(xué)基團(tuán) 發(fā)生可逆 的共價(jià)結(jié)合 ， 從而改變酶的活性 ， 此過(guò)程稱為共價(jià)修飾 。 ?酶原的激活 在一定條件下，酶原向有活性的酶轉(zhuǎn)化的過(guò)程。 急性胰腺炎 有的酶原可以視為 酶的儲(chǔ)存形式 。 基因工程研究所 肖維威 （一）酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏 誘導(dǎo)作用 (induction)：底物、激素、藥物 阻遏作用 (repression)：產(chǎn)物 二、 酶含量的調(diào)節(jié) ?溶酶體蛋白酶降解途徑 ?非溶酶體蛋白酶降解途徑 （二）酶降解的調(diào)控 耐藥性 基因工程研究所 肖維威 ? 酶 活性 的調(diào)節(jié) ? 酶 含量 的調(diào)節(jié) 酶的變構(gòu)調(diào)節(jié) 酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 酶原與酶原激活 酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏 酶降解的調(diào)控 第四節(jié) 酶的調(diào)節(jié) 基因工程研究所 肖維威 第五節(jié) 酶的分類與命名 The Classification and Naming Classification of Enzyme 基因工程研究所 肖維威 (oxidoreductases) (transferases ) (hydrolases) (lyases) ( isomerases) (ligases, synthetases) 一、酶的分類 1961年國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（ Enzyme Committee, EC）根據(jù)酶所催化的 反應(yīng)類型和機(jī)理 ，把酶分成 6大類： 基因工程研究所 肖維威 二、酶的命名 1. 習(xí)慣命名法 —— 推薦名稱 2. 系統(tǒng)命名法 —— 系統(tǒng)名稱 基因工程研究所 肖維威 底物＋酶： 如淀粉酶、蛋白酶、 脂肪酶等； 反應(yīng)的性質(zhì)＋酶： 如脫氫酶、脫羧酶、水解酶等； 底物＋反應(yīng)的性質(zhì)＋酶： 乳酸脫氫酶 來(lái)源＋底物＋酶等： 如細(xì)菌淀粉酶、胃蛋白酶等。 基因工程研究所 肖維威 國(guó)際生物化學(xué)會(huì)酶學(xué)委員會(huì)提出的系統(tǒng)命名法的原則是 以酶催化的整體反應(yīng)為基礎(chǔ) 的。 系統(tǒng)命名法 基因工程研究所 肖維威 習(xí)慣命名法： 乙醇脫氫酶 系統(tǒng)名稱： 乙醇： NAD+氧化還原酶 催化反應(yīng) 乙醇 + NAD+ 乙醛 + NADH 基因工程研究所 肖維威 系統(tǒng)命名： 每個(gè)酶都有一個(gè)名稱和一個(gè) 編號(hào) 基因工程研究所 肖維威 名詞解釋 酶 全酶 酶原 必需基團(tuán) Km 酶的活性中心 不可逆性抑制作用 同工酶 變構(gòu)調(diào)節(jié) 酶的共價(jià)修飾 基因工程研究所 肖維威 問(wèn)答題 1. 影響酶促反應(yīng)速度的因素有哪些？說(shuō)明它們各有什么影響。 3. 何謂競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制？舉例說(shuō)明不可逆性抑制及可逆性抑制。 基因工程研究所 肖維威 1. 某一符合米曼氏方程的酶 ， 當(dāng) [S]=2Km時(shí) ， 其反應(yīng)速度 V等于： A Vmax B 2/3Vmax C 3/2Vmax D 2Vmax E 1/2 Vmax 2. 丙二酸對(duì)琥珀酸脫氫酶的抑制作用是： A 反饋抑制 B 非競(jìng)爭(zhēng) 性抑制 C 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 D 非特異性抑制 E 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 基因工程研究所 肖維威 ，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的 ? A 活性部位是酶分子中直接與底物結(jié)合，并發(fā)揮催化功能的部位 B 活性部位的基團(tuán)按功能可分為兩類，一類是結(jié)合基團(tuán)、一類是催化基團(tuán) C 酶活性部位的基團(tuán)可以在同一條肽鏈但在一級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很遠(yuǎn)的基團(tuán) D 不同肽鏈上的有關(guān)基團(tuán)不能構(gòu)成該酶的活性部位 E 酶的活性部位決定酶的專一性 基因工程研究所 肖維威 4. 關(guān)于變構(gòu)劑的錯(cuò)誤敘述是 A．可與酶分子上別構(gòu)部位結(jié)合 B．可使酶與底物親和力增強(qiáng) C．可使酶與底物親和力降低 D．可使酶分子的空間構(gòu)象改變 E．無(wú)以上作用 5. 有關(guān)同工酶的正確敘述是 A．不同組織中同工酶譜不同 B．同工酶對(duì)同種底物親和力相同 C．同工酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)一定相同 D．組成同工酶的亞基一定相同 E．組成同工酶的亞基一定不同