酶抑制剂是降低活性的分子酶例如,抑制剂的知识可以用于开发药物或生化途径的研究,因为抑制剂提供了一种干扰这些途径的方法。酶抑制剂可以是不可逆的,也可以是可逆的;不可逆抑制剂通过各种机制破坏酶,降低酶的活性,而可逆抑制剂保持酶的功能。我们要研究的抑制剂是可逆抑制剂[1]。
酶抑制剂的作用机制可分为3大类:竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂和混合抑制剂。竞争性抑制剂通过与底物竞争结合酶的活性位点发挥作用;非竞争性抑制剂在与活性位点不同的位点上与酶-底物复合物结合,但它们不能单独与酶结合,而混合抑制剂可以在与活性位点[1]不同的位点上与酶和酶-底物复合物结合。
酶抑制的机制可以被认为是延伸到Michaelis-Menten机制而竞争抑制和非竞争抑制可以看作是混合抑制的一种特殊情况(见图1.a),其中K我和K '我分别为EI和ESI配合物的解离常数。采用与推导Michaelis-Menten方程相同的方法(详细推导见[2]),可得混合抑制方程如下:
V0= V马克斯•[S] / K米•α+ [S]•α'
其中α = 1+[I]/K我and α ' = 1+[I]/K '我
就像Michealis-Menten方程一样,这个方程可以重新排列以符合双倒数图:
1 / V0=α' / V马克斯+ K米•α/ V马克斯•1 / [S]
α’> 1和α’> 1则是混合抑制;对于竞争性抑制,α′= 1;对于非竞争性抑制,α = 1。因此,对于3种不同类型的抑制,得到了3种不同的方程Lineweaver-Burk动力学数据图可以揭示抑制剂的抑制类型(见图1)。B, 1.c, and 1.d)[1,2]。

图1:图1.;整个酶促反应和酶抑制机制的延伸。图1b、c、d;线韦弗-伯克图显示了3种主要的抑制类型。如果y轴交点相同,但斜率不同,则抑制剂具有竞争性。如果斜率和y轴交点不同,则混合抑制剂。如果斜率相同,但y轴相交不同,则抑制剂无竞争力。
这种酶乙醇脱氢酶并不完全针对乙醇;它还能催化其他醇生成醛。其中一种醇是甲醇,它被代谢成甲醛和其他能导致失明或死亡的有毒化合物。甲醇中毒很常见,可以由摄入自制酒精引起。因此,甲醇和乙醇是竞争底物,乙醇实际上是用来防止摄入甲醇后发生中毒的,因为它抑制了ADH催化化合物[4]的氧化。
不同抑制剂的动力学参数计算方法详见以下页面:
Lehninger,阿尔伯特·l·;纳尔逊,大卫·l·;迈克尔·m·考克斯(2008)。生物化学原理(5日ed)。纽约,纽约州:W.H.弗里曼公司。ISBN 978-0-7167-7108-1。
阿特金斯,彼得·w·;胡里奥·德·波拉;罗纳德·弗里德曼(2009)。《量子、物质与变化:物理化学的分子途径》.牛津大学出版社。ISBN 978-0-19-920606-3。
作者:Beatty, L., Green, R., Magee, K.和Zed, P.(2013)在中毒酒精摄入中使用乙醇和Fomepizole的系统回顾。紧急情况。地中海,Int。2013, 638057年。