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不可逆抑制剂
酶的不可逆抑制是指酶抑制剂与酶
的活性中心发生了化学反应抑制剂共价
地连接在酶分子的必需基团上,
< br>阻碍了底物的结合或破坏了酶的催化基团。
这种
抑制不能
用透析或稀释的方法使酶恢复活性。
通常将其分为非专一性不可逆抑制剂和专一性不可逆抑制剂。
抑制剂与酶分子上不同类型的基团都能发生化学修饰反应,
这类
抑制称为非
专一性的不可逆抑制。
虽然缺乏基团专一性,
但在一定条件下,
也有助于鉴别酶
分子上的必
需基团。
由于非专一性的不可逆抑制剂通常可作用于酶分子中的几类
基团。
但不同基团与抑制剂的反应性不同,
故某一类基团常
首先或主要地受到修
饰。
如被修饰的基团中包括必需基团,
p>
则可导致酶的不可逆抑制。
随着蛋白质一
级
结构和功能的研究,
目前已发现或合成了氨基酸侧链基团的修饰剂。
这些化学
试剂主要作用于某类特定的侧链基团,如氨基、巯基、胍基和酚基等。但绝
大多
数试剂都不是专一性的,可借副反应而同时修饰其他类型的基团。
< br>
专一性的不可逆抑制作用有
KS
型和
Kcat
型两类。
KS
型不可逆抑制又称亲和
标记试剂,
结构与底物
类似,
但同时携带一个活泼的化学基团,
对酶分子必需基
团的某个侧链进行共价修饰,从而抑制活性。
Kcat
型不可逆抑制剂又称酶的自
杀性底物。
这类抑制剂也是
底物的类似物,
但其结构中潜在着一种活性基团,
在
酶的作用下,
潜在的化学活性基团被激活,
与酶的
活性中心发生共价结合,
不能
再分解,酶因此失活。
KS
型不可逆抑制剂是根据底物的化学结构设
计的:
1
、它具有和底物类似的结构,
2
、可以和靶酶结合,
3
、同时还带有一个活泼的化学基团可以和靶酶分子中的必需基团起反应,<
/p>
4
、该活泼化学基团能对靶酶的必需基
团进行化学修饰,从而抑制酶的活性。
卤酮是使用最早也是最经典的亲和标记试剂。其中以溴酮及氯酮较佳。例:
胰蛋白酶
和胰凝乳蛋白酶是两种专一性不同的内肽酶,
分别水解碱性氨基酸或芳
< br>香氨基酸的
羧基所形成的肽键,也可以分别水解这两类
氨基酸的酯类,但其氨
基酸必须被阻断而成非游离状态。
Kcat
型不可逆抑制剂即酶的自杀
性底物,也是底物的类似物,但其结构中潜
在着一种活性基团,
在酶的作用下被激活,
与酶的活性中心发生共价结合,
使酶
p>
失活。
每一种自杀底物都是酶的作用对象,
这是一种专一性很高的不可逆抑制剂。
下面介绍几种自杀性底物(如图所示):
文献的检索结果——不可逆抑制剂:
一、咖啡酸类
(eaiteoyl aeids)
二咖啡酸奎宁酸类
(DCQAs)
具有抗
HIV-1
IN
活
性的化合物
< br>(
1
)、酶的必需基团:整合过程是将
< br>HIV-1
DNA
整合人宿主
DNA
的过程,是
HIV-1
复制周期
的不可缺少的过程;
HIV-1
整合酶
(integrase)
参与整合全过程,
催化整
个整合反应,
是
HIV-1
复制过程必不可少的酶,
也是病毒稳定感染必不可缺的酶;
HIV-1
IN
是一个由
288
个氨基酸构成分子量为
32KDa
的多肽。它折叠成三部分:
N
端区、核心区、<
/p>
C
端区。
N
端区
[1
—
50]
由一个保守的象
HHCC
锌指结构构成,包括
< br>两个组氨酸和一个精氨酸。
核心区
[51
—
212]
含有内核酶和多核苷转移酶的位点,
包括三个酸性的氨基酸,
二个门冬氨酸,
一个
谷氨酸
(Glu152)
。
它们排列成
所谓
的
DD35E
型
< br>(
这在所有逆转录病毒的
都是
保守的,变异株研究表明这些氨基酸对
任何催化活性都是不可少的
l5
J
。
这些氨基酸和一个和/或
二个二价金属离子锰
离子和/或镁离子对催化活性是必需的。
C
端区
[213
—
288]
是酶中保守性最小的
区域,
包含核定位的信号顺序,
它非特异地参与病毒连接,
还参与酶单
倍体形成
多倍体反应
(
2
)、可
能的药物和原理
二咖啡酸奎宁
酸类、二咖啡酸酒石酸类、二咖啡酸葡萄糖苷类、二咖啡酸吡
咯、
二咖啡酸呋喃类其抑制机制在于它们与
IN
的核区相互作用而
影响酶的催化功
能,
而不是作用于
DN
A
底物。
动力学分析和渗透实验显示
D
CQAs
抑制
IN
是不可逆的,
并且不受二价阳离子的影响。在体外实验中抑制
活性
ICs0
:
0
.
15
—
0
< br>.
84p
.
mol-L
;而且相对无毒。国内第一个具有自主知识产权的抗乙型肝炎病
毒和艾
滋病病毒化学药物二咖啡酰奎尼酸去年底临床研究成功。
该药由军事医学
科学院和江中集团历经
12
年共同研发,
已获得中国、
美国和欧洲等国发明专利授
权,并获得国家食品药品监督管理局颁发的两个化学药物一类新药临床研究批
文,
为治疗乙型肝炎和艾滋病开辟了新途径。
二咖啡酰奎尼
酸是经过大量筛选从
中药分离得到的有效成分。
在抗艾滋病病毒
体内外试验发现,
二咖啡酰奎尼酸具
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