代谢4不可逆性抑制剂

不可逆性抑制剂(irreversibleinhibitor)通常以共价键与酶分子结合，使酶永久性失活，且无法用透析和超滤等方法除去。由于不可逆性抑制剂与酶形成共价键，其所耗时间较可逆性抑制剂长，因此不可逆性抑制剂通常会表现出对时间的依赖性。

化学基团修饰型抑制剂

化学基团修饰型抑制剂作用于反应中心的特定基团，从而使酶失去活性。

对于精氨酸(Arginine)上的胍基(guanidinium)，我们会用2,3-丁二酮(2,3-butanedione)与其反应。研究表明，2,3-丁二酮有导致闭塞性细支气管炎、诱导氧化应激等毒理学作用。而苯乙二醛(phenylglyoxal)同样是我们用于和精氨酸上胍基反应使酶失活的物质。

2,3-丁二酮

苯乙二醛

而对于半胱氨酸(Cysteine)上的巯基(thiol)，我们会用到有机汞、有机砷化合物。比如4-氯汞苯甲酸(4-chloromercuribenzoate,又叫对氯汞苯甲酸)可以和巯基反应而产生氯化氢，而此类抑制可以加入过量的巯基化合物(Cys或者GSH)来解除。而有一种含有有机砷的一种毒气，叫做Lewisite，也可以与半胱氨酸的巯基结合使酶失活。而英国发现用2,3-二巯基丙醇更容易与Lewisite反应，常用作Lewisite的解毒剂，又称Britishanti-Lewisite(BAL)。而还有一种试剂同样也可与巯基反应，叫做N-乙基马来酰亚胺(N-ethylmaleimide,NEM)，同样比较常用。有时候我们也会用烷化试剂和巯基反应。这类试剂通常会带一个比较活泼的卤素原子，比如碘代乙酰胺(iodoacetamide)。

4-氯汞苯甲酸

Lewisite

2,3-二巯基丙醇

N-乙基马来酰亚胺

碘代乙酰胺

对于组氨酸(Histidine)上的咪唑基(imidazole)，我们会用焦碳酸二乙酯(diethylpyrocarbonate,DEPC)与其反应。因为核糖核酸酶A(RNaseA)的活性基团里含有组氨酸，所以我们在提取RNA时可以使用DEPC来灭活RNaseA从而阻止RNA被降解。

焦碳酸二乙酯

对于赖氨酸(Lysine)上的氨基(amino)，我们可以使用2,4-二硝基氟苯(2,4-dinitrofluorobenzene,DNFB)与其反应。看到DNFB这种试剂，相信学过生化的童鞋们一定不会陌生，它就是能与氨基酸的氨基反应的Sanger试剂。除此之外，2,4,6-三硝基苯磺酸(2,4,6-trinitrobenzenesulfonicacid,TNBS)也可以与氨基反应。我们常用这两种物质与牛谷氨酸脱氢酶上的Lys-反应从而灭活此酶。

2,4-二硝基氟苯

2,4,6-三硝基苯磺酸

而对于色氨酸(Tryptophan)上的吲哚基(indole)，我们可以用N-溴代琥珀酰亚胺(N-bromosuccinimide,NBS)与其反应。

N-溴代琥珀酰亚胺

部分水解酶的活性中心含有丝氨酸，所以部分毒物的作用部位就是丝氨酸(Serine)上的羟基(hydroxyl)。有机磷化合物就是根据这个机理来抑制乙酰胆碱酯酶的活性，导致乙酰胆碱不能被分解，使神经细胞一直处于过度兴奋状态，引起神经中毒等症状。敌敌畏、敌百虫、沙林(sarin)毒气就是这一类有机磷化合物。而氟磷酸二异丙酯(diisopropylfluorophosphate,DIFP)和苯甲基磺酰氯(phenylmethanesulfonylfluoride,PMSF)也可与丝氨酸的氨基反应，从而抑制酶的活性。

沙林

氟磷酸二异丙酯

苯甲基磺酰氯

亲和标记型抑制剂

亲和标记型抑制剂(affinitylabelinginhibitor)与底物有类似的结构，同样能与酶结合，但是它还有一个反应基团，在它进入酶的反应中心之后，反应基团会不可逆地与反应中心的必需基团发生反应，引起酶活性的丧失。因为这种抑制剂与底物结构类似，又称底物类似物抑制剂。

下面举几个例子来介绍亲和标记型抑制剂：

胰蛋白酶的底物应具有一个带正电荷的侧链(Lys,Arg)，因此对甲苯磺酰赖氨酰氯甲酮(tosyl-lysinechloromethylketone,TLCK)就是胰蛋白酶的一种亲和标记型抑制剂。而对甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲酮(tosyl-phenylalaninechloromethylketone,TPCK)则是胰凝乳蛋白酶的亲和标记型抑制剂。磷酸丙糖异构酶的底物是磷酸二羟丙酮，其类似物磷酸溴丙酮(bromoacetolphosphate)就可以抑制磷酸丙糖异构酶的活性。

对甲苯磺酰赖氨酰氯甲酮

甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲酮

磷酸溴丙酮

自杀性抑制剂

自杀性抑制剂(suicideinhibitor)依赖于酶的催化机理，是根据酶的催化过程而设计的一种抑制剂。当底物与酶结合后，自杀性抑制剂的一个潜伏的反应基团会活化，进而与酶反应中心的基团反应，使酶不可逆失活。由于它冒充了酶的正常催化过程，因此也被称为机制型抑制剂(mechanism-basedinhibitor)，又称kcat型抑制剂。

3-氨基-2,3-二氢苯甲酸(gabaculine)是γ-氨基丁酸转氨酶的自杀性抑制剂。在γ-氨基丁酸转氨酶的作用下，γ-氨基丁酸被转变成琥珀酸盐。γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质，常位于大脑，当其含量下降时则会引起痉挛、癫痫等病症。而3-氨基-2,3-二氢苯甲酸则可以通过抑制γ-氨基丁酸的分解从而提升其含量，在临床上常用作抗痉挛剂。

3-氨基-2,3-二氢苯甲酸

盘尼西林(penicillin)是转肽酶的自杀性抑制剂。转肽酶的底物是D-丙氨酰-D-丙氨酸，与盘尼西林的结构相似。而转肽酶是细菌合成肽聚糖时一种不可或缺的酶，肽聚糖又是细菌细胞壁的主要成分之一，因此盘尼西林可以抑制细菌的增殖，常被用作抗细菌药物。

盘尼西林

克拉维酸(clavulanicacid)是细菌内β-内酰胺酶的自杀性抑制剂。而β-内酰胺酶则可以破坏不耐酶的青霉素类或者头孢菌素类抗生素，施用克拉维酸可减小细菌对青霉素类和头孢菌素类抗生素的破坏，因此在临床上可用于增强抗菌效果。

克拉维酸

依西美坦(exemestane)是芳香化酶的自杀性抑制剂。芳香化酶是细胞色素P酶的一种，可以催化雄烯二酮和睾酮转变成雌二醇和雌酮，是雌激素合成的关键限速酶。施用依西美坦则可以减少雌激素的合成，在临床上可用于抗乳腺癌。

依西美坦

别嘌醇(allopurinol)是黄嘌呤氧化酶的自杀性抑制剂。黄嘌呤氧化酶可以将次黄嘌呤和黄嘌呤氧化成尿酸。施用别嘌醇可以降低尿酸的含量从而抑制痛风的发生。

别嘌醇

二氟甲基鸟氨酸(difluoromethylornithine)是鸟氨酸脱羧酶的自杀性抑制剂。鸟氨酸脱羧酶是合成多胺的第一个步骤，抑制它就可以减少多胺的合成，从而达到杀死锥虫(Trypanosoma)的效果。而锥虫可以导致非洲昏睡病(Africantrypanosomiasis)，因此二氟甲基鸟氨酸可用于治疗昏睡病。

二氟甲基鸟氨酸