蛋白酶抑制劑的作用特點(diǎn)及作用機(jī)制介紹
蛋白酶抑制劑從廣義上指與蛋白酶分子活性中心上的一些基團(tuán)結(jié)合，使蛋白酶活力下降，甚至消失，但不使酶蛋白變性的物質(zhì)。從放線(xiàn)菌發(fā)酵液中分離到亮肽素、抗痛素、糜蛋白酶抑素、抑彈性蛋白酶醛、抑胃蛋白酶素、磷酰胺素等，能分別抑制胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶、胃蛋白酶、金屬蛋白酶等各種蛋白酶。都屬于蛋白酶抑制劑。
蛋白酶抑制劑的作用特點(diǎn)：
是基于肽類(lèi)的化合物，它們或競(jìng)爭(zhēng)性抑制蛋白酶活性或作為互補(bǔ)蛋白酶活性點(diǎn)的抑制劑。這類(lèi)藥物能抑制蛋白酶的活性，其主要作用于艾滋病病毒復(fù)制的后階段，由于蛋白酶被抑制，使之從感染的CD4細(xì)胞核中形成DNA不能聚集和釋放。
蛋白酶抑制劑的作用機(jī)制：
HⅣ等逆轉(zhuǎn)錄病毒基因編碼的前體蛋白需要在蛋白酶作用下裂解為功能性結(jié)構(gòu)蛋白才能裝配成完整病毒顆粒。蛋白酶抑制劑可與病毒蛋白酶催化基因結(jié)合抑制酶活性，導(dǎo)致蛋白前體不能裂解和形成成熟病毒體。
蛋白酶抑制劑的相互作用：
該品可與利托那韋結(jié)合使用以提高藥效，用于治療用其他抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法治療無(wú)效的HⅣ。
破碎細(xì)胞提取蛋白質(zhì)的同時(shí)可釋放出蛋白酶，這些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白質(zhì)不被降解。在蛋白質(zhì)提取過(guò)程中，需要加入蛋白酶抑制劑以防止蛋白水解。以下列舉了5種常用的蛋白酶抑制劑和他們各自的作用特點(diǎn)，因?yàn)楦鞣N蛋白酶對(duì)不同蛋白質(zhì)的敏感性各不相同，因此需要調(diào)整各種蛋白酶的濃度。由于蛋白酶抑制劑在液體中的溶解度極低，尤其應(yīng)注意在緩沖液中加人蛋白酶抑制劑時(shí)應(yīng)充分混勻以減少蛋白酶抑制劑的沉淀。
蛋白酶抑制劑的作用機(jī)理：
在生物化學(xué)和分子生物學(xué)層面上來(lái)講：
1、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的抑制：蛋白酶抑制劑可以通過(guò)模擬蛋白酶的自然底物（通常是特定的肽序列）來(lái)設(shè)計(jì)。這些抑制劑在分子水平上與蛋白酶的活性位點(diǎn)或底物結(jié)合區(qū)域相互作用，形成穩(wěn)定的復(fù)合物。這種相互作用通常涉及氫鍵、疏水相互作用、范德華力以及在某些情況下，共價(jià)鍵的形成。
2、動(dòng)態(tài)調(diào)控和反饋抑制：在代謝途徑中，蛋白酶的活性常常受到其產(chǎn)物或其他信號(hào)分子的反饋抑制。這是一種生物學(xué)上的調(diào)節(jié)機(jī)制，用于保持細(xì)胞內(nèi)代謝的平衡。例如，某些代謝途徑中，當(dāng)終產(chǎn)物的濃度增加時(shí)，它可以與途徑上游的某個(gè)酶結(jié)合，改變其構(gòu)象，減少其活性，從而減緩生產(chǎn)速率。
3、轉(zhuǎn)錄層面的調(diào)控：有些蛋白酶抑制劑的表達(dá)受到轉(zhuǎn)錄因子的控制，這些轉(zhuǎn)錄因子響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)外的信號(hào)。例如，炎癥信號(hào)可以促進(jìn)某些蛋白酶抑制劑的合成，作為對(duì)炎癥反應(yīng)的負(fù)反饋機(jī)制。
4、共價(jià)修飾：不可逆蛋白酶抑制劑通常通過(guò)與蛋白酶的活性位點(diǎn)殘基形成共價(jià)鍵的方式產(chǎn)生作用。這類(lèi)抑制劑包括自然界中的毒素和藥物設(shè)計(jì)中合成的分子，如絲氨酸蛋白酶抑制劑中的DIPF（二異丙基氟磷酸酯），它通過(guò)與絲氨酸殘基的羥基形成共價(jià)鍵而發(fā)揮作用。
5、活性位點(diǎn)的遮蔽：一些大分子抑制劑（如蛋白質(zhì)或多肽）可能通過(guò)物理上遮蔽蛋白酶的活性位點(diǎn)，阻止底物接近，從而抑制酶的活性。這種遮蔽可以涉及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的復(fù)雜相互作用，要求抑制劑精確地與蛋白酶的表面結(jié)合。
6、底物模仿和過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物：一些高效的蛋白酶抑制劑模仿蛋白酶的底物或其過(guò)渡態(tài)（即底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物過(guò)程中的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)）。這些模仿物與蛋白酶結(jié)合的親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天然底物，因?yàn)樗鼈兝昧嗣傅倪^(guò)渡態(tài)復(fù)合體的高親和力。這些抑制劑設(shè)計(jì)的核心是理解酶催化機(jī)制中的過(guò)渡態(tài)特征。
7、烯醇化學(xué)抑制劑：特別是在處理類(lèi)丙酮酸蛋白酶時(shí)，設(shè)計(jì)可以模仿烯醇中間體的抑制劑是一種策略。這些抑制劑對(duì)應(yīng)的是蛋白酶催化機(jī)制中的高能過(guò)渡態(tài)，從而與酶形成非常穩(wěn)定的復(fù)合物。
8、調(diào)節(jié)性抑制劑：有些蛋白酶抑制劑可以調(diào)節(jié)蛋白酶在細(xì)胞內(nèi)的定位、分解或合成。例如，IAP（抑制凋亡蛋白）家族可以抑制在凋亡途徑中起作用的蛋白酶，如半胱氨酸蛋白酶。
蛋白酶抑制劑的作用特點(diǎn)：
是基于肽類(lèi)的化合物，它們或競(jìng)爭(zhēng)性抑制蛋白酶活性或作為互補(bǔ)蛋白酶活性點(diǎn)的抑制劑。這類(lèi)藥物能抑制蛋白酶的活性，其主要作用于艾滋病病毒復(fù)制的后階段，由于蛋白酶被抑制，使之從感染的CD4細(xì)胞核中形成DNA不能聚集和釋放。
蛋白酶抑制劑的作用機(jī)制：
HⅣ等逆轉(zhuǎn)錄病毒基因編碼的前體蛋白需要在蛋白酶作用下裂解為功能性結(jié)構(gòu)蛋白才能裝配成完整病毒顆粒。蛋白酶抑制劑可與病毒蛋白酶催化基因結(jié)合抑制酶活性，導(dǎo)致蛋白前體不能裂解和形成成熟病毒體。
蛋白酶抑制劑的相互作用：
該品可與利托那韋結(jié)合使用以提高藥效，用于治療用其他抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法治療無(wú)效的HⅣ。
破碎細(xì)胞提取蛋白質(zhì)的同時(shí)可釋放出蛋白酶，這些蛋白酶需要迅速的被抑制以保持蛋白質(zhì)不被降解。在蛋白質(zhì)提取過(guò)程中，需要加入蛋白酶抑制劑以防止蛋白水解。以下列舉了5種常用的蛋白酶抑制劑和他們各自的作用特點(diǎn)，因?yàn)楦鞣N蛋白酶對(duì)不同蛋白質(zhì)的敏感性各不相同，因此需要調(diào)整各種蛋白酶的濃度。由于蛋白酶抑制劑在液體中的溶解度極低，尤其應(yīng)注意在緩沖液中加人蛋白酶抑制劑時(shí)應(yīng)充分混勻以減少蛋白酶抑制劑的沉淀。
蛋白酶抑制劑的作用機(jī)理：
在生物化學(xué)和分子生物學(xué)層面上來(lái)講：
1、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的抑制：蛋白酶抑制劑可以通過(guò)模擬蛋白酶的自然底物（通常是特定的肽序列）來(lái)設(shè)計(jì)。這些抑制劑在分子水平上與蛋白酶的活性位點(diǎn)或底物結(jié)合區(qū)域相互作用，形成穩(wěn)定的復(fù)合物。這種相互作用通常涉及氫鍵、疏水相互作用、范德華力以及在某些情況下，共價(jià)鍵的形成。
2、動(dòng)態(tài)調(diào)控和反饋抑制：在代謝途徑中，蛋白酶的活性常常受到其產(chǎn)物或其他信號(hào)分子的反饋抑制。這是一種生物學(xué)上的調(diào)節(jié)機(jī)制，用于保持細(xì)胞內(nèi)代謝的平衡。例如，某些代謝途徑中，當(dāng)終產(chǎn)物的濃度增加時(shí)，它可以與途徑上游的某個(gè)酶結(jié)合，改變其構(gòu)象，減少其活性，從而減緩生產(chǎn)速率。
3、轉(zhuǎn)錄層面的調(diào)控：有些蛋白酶抑制劑的表達(dá)受到轉(zhuǎn)錄因子的控制，這些轉(zhuǎn)錄因子響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)外的信號(hào)。例如，炎癥信號(hào)可以促進(jìn)某些蛋白酶抑制劑的合成，作為對(duì)炎癥反應(yīng)的負(fù)反饋機(jī)制。
4、共價(jià)修飾：不可逆蛋白酶抑制劑通常通過(guò)與蛋白酶的活性位點(diǎn)殘基形成共價(jià)鍵的方式產(chǎn)生作用。這類(lèi)抑制劑包括自然界中的毒素和藥物設(shè)計(jì)中合成的分子，如絲氨酸蛋白酶抑制劑中的DIPF（二異丙基氟磷酸酯），它通過(guò)與絲氨酸殘基的羥基形成共價(jià)鍵而發(fā)揮作用。
5、活性位點(diǎn)的遮蔽：一些大分子抑制劑（如蛋白質(zhì)或多肽）可能通過(guò)物理上遮蔽蛋白酶的活性位點(diǎn)，阻止底物接近，從而抑制酶的活性。這種遮蔽可以涉及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的復(fù)雜相互作用，要求抑制劑精確地與蛋白酶的表面結(jié)合。
6、底物模仿和過(guò)渡態(tài)類(lèi)似物：一些高效的蛋白酶抑制劑模仿蛋白酶的底物或其過(guò)渡態(tài)（即底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物過(guò)程中的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)）。這些模仿物與蛋白酶結(jié)合的親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天然底物，因?yàn)樗鼈兝昧嗣傅倪^(guò)渡態(tài)復(fù)合體的高親和力。這些抑制劑設(shè)計(jì)的核心是理解酶催化機(jī)制中的過(guò)渡態(tài)特征。
7、烯醇化學(xué)抑制劑：特別是在處理類(lèi)丙酮酸蛋白酶時(shí)，設(shè)計(jì)可以模仿烯醇中間體的抑制劑是一種策略。這些抑制劑對(duì)應(yīng)的是蛋白酶催化機(jī)制中的高能過(guò)渡態(tài)，從而與酶形成非常穩(wěn)定的復(fù)合物。
8、調(diào)節(jié)性抑制劑：有些蛋白酶抑制劑可以調(diào)節(jié)蛋白酶在細(xì)胞內(nèi)的定位、分解或合成。例如，IAP（抑制凋亡蛋白）家族可以抑制在凋亡途徑中起作用的蛋白酶，如半胱氨酸蛋白酶。
- 全球12款獲批CAR-T細(xì)胞療法全解析：適應(yīng)癥與臨床效果概覽
- 配位聚合物和金屬-有機(jī)框架在先進(jìn)電池材料領(lǐng)域中的應(yīng)用
- 抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗在腫瘤類(lèi)器官中的應(yīng)用
- 常見(jiàn)蛋白純化方法及全能核酸酶在解決核酸殘問(wèn)題中的優(yōu)勢(shì)
- 蛋白水解靶向嵌合體 (PROTAC)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法及臨床應(yīng)用挑戰(zhàn)
- CDE最新發(fā)布新藥研發(fā)指導(dǎo)原則（征求意見(jiàn)稿）全文
- ROR1作為ADC藥物潛力開(kāi)發(fā)靶點(diǎn)存在的挑戰(zhàn)
- Nature分享：血小板降解劑DePLT抑制癌癥復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的作用原理及優(yōu)勢(shì)
- 天隆人類(lèi)基因多態(tài)性檢測(cè)試劑盒獲批NMPA三類(lèi)注冊(cè)上市
- 陶術(shù)直播：類(lèi)器官在生物學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與前景
- 逐典校園行，消化液、核酸酶等明星產(chǎn)品走進(jìn)上海高校
- 第二屆CMC（泰州）復(fù)雜制劑產(chǎn)業(yè)化論壇報(bào)名邀請(qǐng)
- cytiva密度梯度試劑Ficoll、Percoll火熱促銷(xiāo)中
- 上海領(lǐng)駿生物精彩亮相中國(guó)國(guó)際投資貿(mào)易洽談會(huì)
- 博鷺騰免疫蛋白印跡系列試劑助力開(kāi)學(xué)季,加18元多1件
- 陶術(shù)生物直播預(yù)告：調(diào)節(jié)脂代謝治療癌癥和其它疾病
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話(huà)：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com