競爭性抑制劑

競爭性抑制劑是產生競爭性抑制作用的抑制劑。它與被抑制的酶的底物通常有結構上的相似性，能與底物競相爭奪酶分子上的結合位點，從而產生酶活性的可逆的抑制作用。而另一類競爭性抑制劑在化學結構和分子形狀上與底物無相似之處，因此並不在活性中心與酶結合，而是在活性中心以外的地方結合。然而一旦結合，酶的構象就發生變化，從而導致活性中心不能再結合底物。同樣，若底物先與活性中心結合，就會導致抑制劑結合部位的構象改變，致使抑制劑無法再與酶結合。因此，這一類競爭性抑制劑與底物在和酶結合這一點上也是相互排斥的。

第二種競爭性抑制劑與非競爭性抑制劑的差別在於，非競爭性抑制劑和底物可同時與酶結合形成三元複合物EIS，而前者不能。

基本介紹

• 中文名：競爭性抑制劑
• 外文名：Competitive inhibitor
• 解釋：產生競爭性抑制作用的抑制劑
• 類別：藥物

概念解析

如果抑制劑濃度恆定，則在低底物濃度([s])時抑制作用最為明顯，增大[s]，抑制作用隨之降低，直到[s]增大至很濃時，抑制作用近於消失，達到未加抑制劑時的最大反應速度(Vmax)水平，其動力學特徵是：表觀反應常數(Km)增大、Vmax不變。抑制程度只與抑制劑濃度有關。

典型的例子如丙二酸和草醯乙酸對琥珀酸脫氫酶的抑制；磺胺藥與對氨基苯甲酸(合成二氫葉酸的原料)抑制細菌二氫葉酸合成酶等。

結構特徵

①底物類似物例如，α-葡糖苷酶抑制劑如阿卡波糖(acarbose)、伏格列波糖（voglibose）和米格列醇（Miglitol）

②過渡態類似物如苯甲醯丙氨醛是胰凝乳蛋白酶的過渡態抑制劑。

③其它化合物有些化合物的平面結構與底物並不相似，但立體構象十分相近，也成為競爭性抑制劑。某些競爭性抑制劑的作用原理是抑制劑與一些酶活性中心的金屬離子絡合，妨礙了底物的進入，從而起到抑制酶活性的目的。

雙倒數方程

以此方程所作曲線和各參數的值如下圖所示：

競爭性抑制劑

更詳細的分析，可以由此參考雙倒數方程與米氏常數相關的資料。

競爭性抑制作用Ki的求解方法

競爭性抑制劑

①從雙倒數圖計算出表觀米氏常數Kmapp，然後代入Kmapp=Km(1+[I]/Ki)可計算出Ki。

②從雙倒數圖求得各I濃度下的Kmapp值對相應[I]再作圖，從再製圖的縱截距可直接測得Km，從其橫截距可直接測得Ki。

③從不同固定[I]下所作一簇直線的斜率1/S對相應[I]再製圖，其縱截距為Km/Vmax,斜率為Km/VmaxKi，橫截距即為-Ki。

競爭性抑制劑

④Dixon作圖法求Ki值

競爭性抑制劑

計算公式

首先由此查看有關IC50的定義。它的值取決於實驗所用的酶和底物濃度，當酶的濃度固定時，IC50值與Ki、Km和 競爭性抑制劑

底物濃度[S]呈如下關係：

競爭性抑制劑

根據該方程式，當底物濃度大於Km值時，IC50值高於Ki值，尤其當底物濃度較高時，Ki值偏低更加明顯。