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1、2021/7/24酶抑制剂酶的基础ywjfc@mails.tjmu.edu.cn七、蛋白酶抑制剂7TheinhibitorofenzymeThePrincipleofDrugDesign—第七章2021/7/24一．酶(Enzymes)的基础知识1、定义凭借特殊的三维结构而担负着非常专一的生化催化作用的蛋白质叫做酶酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，所以又称为生物催化剂，Introduction2021/7/242、酶的命名及分类(classification)⑴.一般用习惯命名:加上词尾
2、-ase①习惯命名法:根据其催化底物来命名；根据所催化反应的性质来命名；结合上述两个原则来命名，有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。2021/7/24如习惯名称:葡萄糖酸内酯酶系统名称:D-葡萄糖糖酸-σ-内酯水解酶;又如习惯名称:谷丙转氨酶系统名称:丙氨酸：-酮戊二酸氨基转移酶酶催化的反应:谷氨酸+丙酮酸-酮戊二酸+丙氨酸②系统名称：底物名称、构型、反应性质，最后加一个酶字国际命名:2021/7/24①氧化还原酶(包括氧化酶,脱氢酶)Oxido-reductase催化氧化-还原反
3、应。主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。②转移酶Transferase催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。 例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。③水解酶Hydrolase催化底物的加水分解反应，淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶。⑵.国际分类编号(六类)2021/7/24④裂合酶Lyase裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等⑤异构酶Isomerase催化各种同分异构体的相
4、互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。⑥合成酶Ligase(synthetase)又称为连接酶能够催化C-C、C-O、C-N以及C-S键的形成反应。这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。2021/7/24核酸酶（催化核酸）ribozyme核酸酶是唯一的非蛋白酶。它是一类特殊的RNA，能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应。2021/7/241.酶的活性中心(activecenter，activesite)在催化反应过程中,直接参加与底物结合并起催化
5、作用的不是整个酶分子,而只是分子中的一小部分。酶与底物作用时，先与底物生成一个中间产物,然后中间产物再转变为产物并析出酶来。活性中心酶分子中直接与底物结合并与酶催化直接有关的部分,由分子中某些氨基酸残基的侧链基团或其它一些基团所构成的。其它部位对于酶的催化功能的作用是维持空间构型,保护酶的活性中心。二、、酶的结构与催化功能2021/7/24酶的活性中心（或活性部位）分为两部分:结合部位和活性部位,结合部位：Bindingsite酶分子中直接与底物结合的部位或区域决定酶的专一性,2021/7/242
6、021/7/24酶分子中直接参与催化作用，促使底物发生化学变化的部位称为催化部位。决定催化反应的性质。结合部位决定酶的专一性，催化部位决定酶所催化反应的性质催化部位（活性部位）：catalyticsite2021/7/242021/7/24酶分子中存在着一些可以与其他分子发生某种程度的结合的部位，从而引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用。调控部位Regulatorysite2021/7/24酶活性中心的必需基团亲核性基团：丝氨酸的羟基，半胱氨酸的巯基和组氨酸的咪唑基。酸碱性基团：门冬氨酸
7、和谷氨酸的羧基，赖氨酸的氨基，酪氨酸的酚羟基，组氨酸的咪唑基和半胱氨酸的巯基等。㈡、酶催化反应机制酶催化作用的本质是酶的活性中心与底物分子通过短程非共价力(如氢键,离子键和疏水键等)的作用，形成E-S反应中间物，其结果使底物的价键状态发生形变或极化，起到激活底物分子和降低过渡态活化能作用。1、酶催化反应过程示意图复合物ES的形成2021/7/24酶激动剂凡是能提高酶活力的物质就叫酶的激活剂,激活剂主要是无机离子或小分子有机物。a.无机离子包括金属离子,Na+、K+、Mg2+、Ca2+等阳离子。阴离
8、子,如Cl-、Br-、I-、S2-、SO42-、PO43-等,b.小分子有机物,如抗坏血酸、半胱氨酸等。c.具有蛋白质性质的大分子物质。这些激活剂实际上是一些对于本身无催化活性的酶原起激活作用的酶。四、酶激活剂与抑制剂2021/7/24注意：激活剂不是绝对的,一种激活剂对某种酶来说有激活作用,但对另一种酶而言则可能相反。同一种物质,低浓度时是某种酶的激活剂,而高浓度时则为该酶的抑制剂。2021/7/24定义：可以减弱,抑制甚至破坏酶的作用的物质称为酶的抑制剂。抑制剂有多种多样,包括
