8.7 Competitive inhibition 与 TSAs

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详细内容

Competitive inhibitor：

与 substrate 竞争 active site。
通常结构类似 substrate，但不反应。
high [S] 可部分克服 inhibition。
Vmax 不变。
apparent Km 增大。

Transition state analogues, TSAs：

transition state 寿命极短，不能分离。
TSA 是稳定分子，模仿 transition state 的结构或 charge distribution。
因酶本质上稳定 transition state，好的 TSA 可有很高 affinity。
可成为有效 drugs。

深入讲解

competitive inhibitor 与 substrate 竞争同一 binding site，因此提高 [S] 可以把 inhibitor 挤掉，最终 Vmax 不变。但需要更高 [S] 才达到同样速率，所以 apparent Km 增大。

transition state analogue 之所以强，是因为 enzyme evolved to bind/stabilize transition state more strongly than ground-state substrate。TSA 捕捉 transition state 的几何或 charge distribution，但自身稳定、不能继续反应，因此常作为 potent inhibitor 和 drug lead。

原文小点逐条解释

原文小点： 与 substrate 竞争 active site。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： 通常结构类似 substrate，但不反应。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： high [S] 可部分克服 inhibition。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： Vmax 不变。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： apparent Km 增大。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： transition state 寿命极短，不能分离。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： TSA 是稳定分子，模仿 transition state 的结构或 charge distribution。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： 因酶本质上稳定 transition state，好的 TSA 可有很高 affinity。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。
原文小点： 可成为有效 drugs。
- 讲解： 这个小点属于 enzyme inhibition/TSA；要联系 active-site competition、apparent Km、Vmax 和 transition-state mimicry。

做题和复习时怎么用

判断 competitive inhibition 图像：Vmax same, Km apparent increases。设计 TSA 时必须说明 mimics planar/charged TS features but lacks reactivity or fleeting nature of real transition state。

常见误区

说酶改变反应平衡，而不是降低 activation barrier。
把 Km 简单等同于 Kd，忽略 kinetic model 条件。