Ингибитор ферментов

Молекула, блокирующая активность фермента

Вверху: фермент (E) ускоряет превращение субстратов (S) в продукты (P). Внизу: связываясь с ферментом, ингибитор (I) блокирует связывание субстрата. Место связывания показано синей шахматной доской, субстрат — черным прямоугольником, а ингибитор — зеленым скругленным прямоугольником.

Ингибитор фермента — это молекула , которая связывается с ферментом и блокирует его активность . Ферменты — это белки , которые ускоряют химические реакции, необходимые для жизни , в которых молекулы субстрата превращаются в продукты . ^[1] Фермент облегчает определенную химическую реакцию, связывая субстрат со своим активным сайтом , специализированной областью на ферменте, которая ускоряет наиболее сложный этап реакции .

Ингибитор фермента останавливает («ингибирует») этот процесс, либо связываясь с активным сайтом фермента (тем самым предотвращая связывание самого субстрата), либо связываясь с другим сайтом на ферменте таким образом, что катализ ферментом реакции блокируется. Ингибиторы фермента могут связываться обратимо или необратимо. Необратимые ингибиторы образуют химическую связь с ферментом таким образом, что фермент ингибируется до тех пор, пока химическая связь не будет разорвана. Напротив, обратимые ингибиторы связываются нековалентно и могут спонтанно покидать фермент, позволяя ферменту возобновить свою функцию. Обратимые ингибиторы производят различные типы ингибирования в зависимости от того, связываются ли они с ферментом, комплексом фермент-субстрат или и тем, и другим.

Ингибиторы ферментов играют важную роль во всех клетках, поскольку они, как правило, специфичны для одного фермента и служат для контроля активности этого фермента. Например, ферменты в метаболическом пути могут быть ингибированы молекулами, произведенными позже в пути, тем самым сокращая производство молекул, которые больше не нужны. Этот тип отрицательной обратной связи является важным способом поддержания баланса в клетке . ^[2] Ингибиторы ферментов также контролируют основные ферменты, такие как протеазы или нуклеазы, которые, если их не контролировать, могут повредить клетку. Многие яды , вырабатываемые животными или растениями, являются ингибиторами ферментов, которые блокируют активность важнейших ферментов у добычи или хищников .

Многие молекулы лекарственных препаратов являются ингибиторами ферментов, которые подавляют аберрантный человеческий фермент или фермент, критически важный для выживания патогена, такого как вирус , бактерия или паразит . Примерами являются метотрексат (используемый в химиотерапии и при лечении ревматического артрита ) и ингибиторы протеазы, используемые для лечения ВИЧ/СПИДа . Поскольку ингибиторы против патогенов обычно нацелены только на один фермент, такие препараты являются высокоспецифичными и , как правило, вызывают мало побочных эффектов у людей, при условии, что у людей не обнаружено аналогичного фермента. (Это часто так, поскольку такие патогены и люди генетически далеки . ) Лекарственные ингибиторы ферментов часто имеют низкие константы диссоциации , что означает, что для ингибирования фермента требуется лишь незначительное количество ингибитора. Низкая концентрация ингибитора фермента снижает риск повреждения печени и почек и других побочных реакций на лекарства у людей. Следовательно, открытие и совершенствование ингибиторов ферментов является активной областью исследований в области биохимии и фармакологии .

Структурные классы

Ингибиторы ферментов представляют собой химически разнообразный набор веществ, размеры которых варьируются от небольших органических молекул до макромолекулярных белков .

Маломолекулярные ингибиторы включают основные первичные метаболиты , которые ингибируют ферменты, вырабатывающие эти метаболиты. Это обеспечивает отрицательную обратную связь, которая предотвращает избыточное производство метаболитов и, таким образом, поддерживает клеточный гомеостаз (устойчивые внутренние условия). ^{[3] [2]} Маломолекулярные ингибиторы ферментов также включают вторичные метаболиты , которые не являются необходимыми для организма, который их вырабатывает, но обеспечивают организму эволюционное преимущество, поскольку их можно использовать для отпугивания хищников или конкурирующих организмов или для иммобилизации добычи. ^[4] Кроме того, многие препараты являются ингибиторами ферментов малых молекул, которые нацелены либо на ферменты, модифицирующие болезнь у пациента ^{[1] : 5} , либо на ферменты в патогенах, которые необходимы для роста и размножения патогена. ^[5]

В дополнение к малым молекулам, некоторые белки действуют как ингибиторы ферментов. Наиболее ярким примером являются серпины ( ингибиторы сериновой протеазы ), которые вырабатываются животными для защиты от ненадлежащей активации ферментов и растениями для предотвращения хищничества. ^[6] Другой класс белков-ингибиторов — это ингибиторы рибонуклеазы , которые связываются с рибонуклеазами в одном из самых тесных известных белок-белковых взаимодействий . ^[7] Особым случаем ингибиторов белковых ферментов являются зимогены , которые содержат аутоингибиторный N-концевой пептид, который связывается с активным сайтом фермента, что внутримолекулярно блокирует его активность в качестве защитного механизма против неконтролируемого катализа. N-концевой пептид отщепляется (расщепляется) от предшественника фермента зимогена другим ферментом, чтобы высвободить активный фермент. ^[8]

Место связывания ингибиторов на ферментах чаще всего является тем же местом, которое связывает субстрат фермента . Эти ингибиторы активного центра известны как ортостерические («регулярная» ориентация) ингибиторы. ^[9] Механизм ортостерического ингибирования заключается просто в предотвращении связывания субстрата с ферментом посредством прямой конкуренции, что в свою очередь не позволяет ферменту катализировать превращение субстратов в продукты. В качестве альтернативы ингибитор может связываться с сайтом, удаленным от активного центра фермента. Они известны как аллостерические («альтернативная» ориентация) ингибиторы. ^[9] Механизмы аллостерического ингибирования разнообразны и включают изменение конформации (формы) фермента таким образом, что он больше не может связывать субстрат ( кинетически неотличимо от конкурентного ортостерического ингибирования) ^[10] или альтернативно стабилизируют связывание субстрата с ферментом, но фиксируют фермент в конформации, которая больше не является каталитически активной. ^[11]

Обратимые ингибиторы

Схема механизма ингибирования

Конкурентные ингибиторы обычно связываются с активным сайтом. Неконкурентные связываются с удаленным (аллостерическим) сайтом. Неконкурентные ингибиторы связываются только после связывания субстрата, полностью нарушая катализ, а смешанное ингибирование похоже, но только с частичным нарушением катализа.

Обратимые ингибиторы присоединяются к ферментам с помощью нековалентных взаимодействий, таких как водородные связи , гидрофобные взаимодействия и ионные связи . ^[12] Множественные слабые связи между ингибитором и активным центром фермента объединяются, образуя прочное и специфическое связывание.

В отличие от необратимых ингибиторов, обратимые ингибиторы обычно не вступают в химические реакции при связывании с ферментом и могут быть легко удалены путем разбавления или диализа . Особый случай — ковалентные обратимые ингибиторы , которые образуют химическую связь с ферментом, но связь может быть расщеплена, поэтому ингибирование полностью обратимо. ^[13]

Обратимые ингибиторы обычно подразделяются на четыре типа, как это было введено Клеландом в 1963 году. ^[14] Они классифицируются в соответствии с влиянием ингибитора на V _max (максимальную скорость реакции, катализируемой ферментом) и K _m (концентрацию субстрата, приводящую к половине максимальной активности фермента), поскольку концентрация субстрата фермента варьируется. ^{[15] [16]}

Конкурентоспособный

При конкурентном ингибировании субстрат и ингибитор не могут связываться с ферментом одновременно. ^{[17] : 134} Обычно это происходит из-за того, что ингибитор имеет сродство к активному центру фермента, с которым также связывается субстрат; субстрат и ингибитор конкурируют за доступ к активному центру фермента. Этот тип ингибирования можно преодолеть с помощью достаточно высоких концентраций субстрата ( V _max остается постоянным), т. е. путем вытеснения ингибитора. ^{[17] : 134–135} Однако кажущаяся K _m будет увеличиваться, поскольку для достижения точки K _m требуется более высокая концентрация субстрата , или половина V _max . Конкурентные ингибиторы часто похожи по структуре на реальный субстрат (см., например, рисунок «метотрексат против фолата» в разделе «Лекарственные препараты»). ^{[17] : 134}

Неконкурентоспособный

При неконкурентном ингибировании ингибитор связывается только с комплексом фермент-субстрат. ^{[17] : 139} Этот тип ингибирования приводит к снижению V _max (максимальная скорость снижается в результате удаления активированного комплекса) и снижению K _m (из-за лучшей эффективности связывания в результате принципа Ле Шателье и эффективного устранения комплекса ES, что снижает K _m , что указывает на более высокую аффинность связывания). ^[18] Неконкурентное ингибирование встречается редко. ^{[17] : 139  [19]}

Неконкурентный

При неконкурентном ингибировании связывание ингибитора с ферментом снижает его активность , но не влияет на связывание субстрата. ^[16] Этот тип ингибитора связывается с равным сродством как со свободным ферментом, так и с комплексом фермент-субстрат. Его можно рассматривать как обладающего способностью конкурентного и неконкурентного ингибитора, но без предпочтения к какому-либо типу. В результате степень ингибирования зависит только от концентрации ингибитора. V _max уменьшится из-за невозможности реакции протекать столь же эффективно, но K _m останется прежним, поскольку фактическое связывание субстрата, по определению, все еще будет функционировать должным образом. ^[20]

смешанный

При смешанном ингибировании ингибитор может связываться с ферментом независимо от того, связался ли субстрат уже. Следовательно, смешанное ингибирование представляет собой комбинацию конкурентного и неконкурентного ингибирования. ^[16] Кроме того, сродство ингибитора к свободному ферменту и комплексу фермент-субстрат может различаться. ^{[17] : 136–139} Увеличивая концентрацию субстрата [S], этот тип ингибирования может быть уменьшен (из-за конкурентного вклада), но не полностью преодолен (из-за неконкурентного компонента). ^{[21] : 381–382} Хотя ингибиторы смешанного типа могут связываться в активном центре, этот тип ингибирования обычно является результатом аллостерического эффекта, когда ингибитор связывается с другим сайтом на ферменте. Связывание ингибитора с этим аллостерическим сайтом изменяет конформацию (то есть третичную структуру или трехмерную форму) фермента, так что сродство субстрата к активному центру уменьшается. ^[22]

Эти четыре типа ингибирования также можно различить по эффекту увеличения концентрации субстрата [S] на степень ингибирования, вызванного данным количеством ингибитора. Для конкурентного ингибирования степень ингибирования уменьшается при увеличении [S], для неконкурентного ингибирования степень ингибирования не меняется, а для неконкурентного (также называемого антиконкурентным) ингибирования степень ингибирования увеличивается с [S]. ^[23]

Количественное описание

Обратимое ингибирование можно количественно описать в терминах связывания ингибитора с ферментом и с комплексом фермент-субстрат, а также его влияния на кинетические константы фермента. ^{[24] : 6} В классической схеме Михаэлиса-Ментен (показанной на схеме «механизм ингибирования») фермент (E) связывается со своим субстратом (S) с образованием комплекса фермент-субстрат ES. При катализе этот комплекс распадается с высвобождением продукта P и свободного фермента. ^[24] _: ⁵⁵ Ингибитор (I) может связываться либо с E, либо с ES с _{константами} диссоциации Ki или Ki ' соответственно. ^{[24] : 87}

• Конкурентные ингибиторы могут связываться с E, но не с ES. Конкурентное ингибирование увеличивает K _m (т. е. ингибитор препятствует связыванию субстрата), но не влияет на V _max (ингибитор не препятствует катализу в ES, поскольку он не может связываться с ES). ^{[24] : 102}
• Неконкурентные ингибиторы связываются с ES. Неконкурентное ингибирование снижает как K _m , так и V _max . Ингибитор влияет на связывание субстрата, увеличивая сродство фермента к субстрату (уменьшая K _m ), а также затрудняя катализ (уменьшая V _max ). ^{[24] : 106}
• Неконкурентные ингибиторы имеют одинаковое сродство к E и ES ( K _i = K _i '). Неконкурентное ингибирование не изменяет K _m (т.е. не влияет на связывание субстрата), но уменьшает V _max (т.е. связывание ингибитора затрудняет катализ). ^{[24] : 97}
• Ингибиторы смешанного типа связываются как с E, так и с ES, но их сродство к этим двум формам фермента различно ( K _i ≠ K _i '). Таким образом, ингибиторы смешанного типа влияют на связывание субстрата (увеличивают или уменьшают K _m ) и затрудняют катализ в комплексе ES (уменьшают V _max ). ^{[25] : 63–64}

Когда фермент имеет несколько субстратов, ингибиторы могут демонстрировать различные типы ингибирования в зависимости от того, какой субстрат рассматривается. Это происходит из-за того, что активный сайт содержит два различных сайта связывания в пределах активного сайта, по одному для каждого субстрата. Например, ингибитор может конкурировать с субстратом A за первый сайт связывания, но быть неконкурентным ингибитором по отношению к субстрату B во втором сайте связывания. ^[26]

Традиционно обратимые ингибиторы ферментов классифицируются как конкурентные, неконкурентные или неконкурентные в соответствии с их влиянием на K _m и V _max . ^[14] Эти три типа ингибирования возникают соответственно из-за связывания ингибитора только с ферментом E в отсутствие субстрата S, с комплексом фермент-субстрат ES или с обоими. Разделение этих классов возникает из-за проблемы в их выводе и приводит к необходимости использовать две различные константы связывания для одного события связывания. ^[27] Далее предполагается, что связывание ингибитора с ферментом приводит к 100% ингибированию и не учитывает возможность частичного ингибирования. ^[27] Общая форма ингибирующего термина также скрывает связь между связыванием ингибитора с ферментом и его связью с любым другим термином связывания, будь то уравнение Михаэлиса-Ментен или кривая доза-ответ, связанная со связыванием лиганда-рецептора. Чтобы продемонстрировать эту связь, можно сделать следующую перегруппировку: ^[28]

${\displaystyle {\begin{aligned}{\cfrac {V_{\max }}{1+{\cfrac {\ce {[I]}}{K_{i}}}}}&={V_{\max }}\left({\cfrac {K_{i}}{K_{i}+[{\ce {I}}]}}\right)&&{\text{multiply by }}{\cfrac {K_{i}}{K_{i}}}=1\\&={V_{\max }}\left({\cfrac {K_{i}+[{\ce {I}}]-[{\ce {I}}]}{K_{i}+[{\ce {I}}]}}\right)&&{\text{add }}[{\ce {I}}]-[{\ce {I}}]=0{\text{ to numerator}}\\&={V_{\max }}\left(1-{\cfrac {[{\ce {I}}]}{K_{i}+[{\ce {I}}]}}\right)&&{\text{simplify }}{\cfrac {K_{i}+[{\ce {I}}]}{K_{i}+[{\ce {I}}]}}=1\\&=V_{\max }-V_{\max }{\cfrac {\ce {[I]}}{K_{i}+[{\ce {I}}]}}&&{\text{multiply out by }}V_{\max }\end{aligned}}}$

Эта перегруппировка показывает, что подобно уравнению Михаэлиса–Ментен максимальная скорость реакции зависит от доли популяции фермента, взаимодействующей со своим субстратом.

доля популяции ферментов, связанная с субстратом

${\displaystyle {\cfrac {\ce {[S]}}{[{\ce {S}}]+K_{m}}}}$

часть популяции ферментов, связанная ингибитором

${\displaystyle {\cfrac {\ce {[I]}}{[{\ce {I}}]+K_{i}}}}$

эффект ингибитора является результатом процента популяции фермента, взаимодействующего с ингибитором. Единственная проблема с этим уравнением в его нынешнем виде заключается в том, что оно предполагает абсолютное ингибирование фермента при связывании ингибитора, когда на самом деле может быть широкий диапазон эффектов от 100% ингибирования оборота субстрата до отсутствия ингибирования. Чтобы учесть это, уравнение можно легко модифицировать, чтобы допустить различные степени ингибирования, включив термин delta V _max . ^{[29] : 361}

${\displaystyle V_{\max }-\Delta V_{\max }{\cfrac {\ce {[I]}}{[{\ce {I}}]+K_{i}}}}$

или

${\displaystyle V_{\max 1}-(V_{\max 1}-V_{\max 2}){\cfrac {\ce {[I]}}{[{\ce {I}}]+K_{i}}}}$

Этот термин затем может определять остаточную ферментативную активность, присутствующую, когда ингибитор взаимодействует с отдельными ферментами в популяции. Однако включение этого термина имеет дополнительную ценность, позволяя возможность активации, если вторичный термин V _max оказывается выше начального термина. Чтобы учесть также возможность активации, обозначение затем можно переписать, заменив ингибитор "I" на модификаторный термин (стимулятор или ингибитор), обозначенный здесь как "X". ^{[28] : eq 13}

${\displaystyle V_{\max 1}-(V_{\max 1}-V_{\max 2}){\cfrac {\ce {[X]}}{[{\ce {X}}]+K_{x}}}}$

Хотя эта терминология приводит к упрощенному способу работы с кинетическими эффектами, связанными с максимальной скоростью уравнения Михаэлиса-Ментен, она подчеркивает потенциальные проблемы с термином, используемым для описания эффектов, связанных с K _m . K _{m ,} относящийся к сродству фермента к субстрату, должен в большинстве случаев относиться к потенциальным изменениям в сайте связывания фермента, которые будут напрямую результатом взаимодействий ингибиторов фермента. Таким образом, термин, аналогичный термину delta V _max , предложенному выше для модуляции V _{max ,} должен быть уместен в большинстве ситуаций: ^{[28] : eq 14}

${\displaystyle K_{m1}-(K_{m1}-K_{m2}){\cfrac {\ce {[X]}}{[{\ce {X}}]+K_{x}}}}$

Константы диссоциации

Диаграммы Лайнуивера–Берка различных типов обратимых ингибиторов ферментов. Стрелка показывает эффект увеличения концентрации ингибитора.

Ингибитор фермента характеризуется своей константой диссоциации K _i , концентрацией, при которой ингибитор занимает половину фермента. При неконкурентном ингибировании ингибитор также может связываться с комплексом фермент-субстрат, а присутствие связанного субстрата может изменить сродство ингибитора к ферменту, что приводит к второй константе диссоциации K _i '. Следовательно, K _i и K _i ' являются константами диссоциации ингибитора для фермента и для комплекса фермент-субстрат соответственно. ^{[30] : Глоссарий} Константа фермент-ингибитора K _i может быть измерена напрямую различными методами; одним из особенно точных методов является изотермическая титрационная калориметрия , при которой ингибитор титруется в раствор фермента и измеряется выделяющееся или поглощаемое тепло. ^[31] Однако другую константу диссоциации K _i ' трудно измерить напрямую, поскольку комплекс фермент-субстрат является недолговечным и претерпевает химическую реакцию с образованием продукта. Следовательно, K _i ' обычно измеряется косвенно, путем наблюдения за активностью фермента при различных концентрациях субстрата и ингибитора и подгонки данных с помощью нелинейной регрессии ^[32] к модифицированному уравнению Михаэлиса-Ментен . ^[21]

${\displaystyle V={\frac {V_{max}[S]}{\alpha K_{m}+\alpha ^{\prime }[S]}}={\frac {(1/\alpha ^{\prime })V_{max}[S]}{(\alpha /\alpha ^{\prime })K_{m}+[S]}}}$

где модифицирующие факторы α и α' определяются концентрацией ингибитора и его двумя константами диссоциации

${\displaystyle \alpha =1+{\frac {[I]}{K_{i}}}}$

${\displaystyle \alpha ^{\prime }=1+{\frac {[I]}{K_{i}^{\prime }}}.}$

Таким образом, в присутствии ингибитора эффективные K _m и V _max фермента становятся (α/α') K _m и (1/α') V _max , соответственно. Однако модифицированное уравнение Михаэлиса-Ментен предполагает, что связывание ингибитора с ферментом достигло равновесия, что может быть очень медленным процессом для ингибиторов с субнаномолярными константами диссоциации. В этих случаях ингибирование становится фактически необратимым, поэтому более практично рассматривать такие прочно связывающиеся ингибиторы как необратимые (см. ниже).

Эффекты различных типов обратимых ингибиторов ферментов на ферментативную активность можно визуализировать с помощью графических представлений уравнения Михаэлиса–Ментена, таких как графики Лайнуивера–Берка , Иди–Хофсти или Хейнса–Вульфа . ^{[17] : 140–144} Иллюстрацией служат три графика Лайнуивера–Берка, изображенные на рисунке диаграмм Лайнуивера–Берка . На верхней диаграмме линии конкурентного ингибирования пересекаются на оси y , иллюстрируя, что такие ингибиторы не влияют на V _max . На нижней диаграмме линии неконкурентного ингибирования пересекаются на оси x , показывая, что эти ингибиторы не влияют на K _m . Однако, поскольку может быть сложно точно оценить K _i и K _i ' из таких графиков, ^[33] целесообразно оценивать эти константы, используя более надежные методы нелинейной регрессии. ^[33]

Особые случаи

Частично конкурентоспособный

Механизм частично конкурентного ингибирования аналогичен механизму неконкурентного, за исключением того, что комплекс EIS имеет каталитическую активность, которая может быть ниже или даже выше (частично конкурентная активация), чем у комплекса фермент-субстрат (ES). Это ингибирование обычно показывает более низкое значение V _max , но неизмененное значение K _m . ^[18]

Субстрат или продукт

Ингибирование субстрата или продукта происходит, когда субстрат или продукт фермента также действуют как ингибитор. Это ингибирование может следовать конкурентным, неконкурентным или смешанным моделям. При ингибировании субстрата происходит прогрессивное снижение активности при высоких концентрациях субстрата, потенциально из-за фермента, имеющего два конкурирующих участка связывания субстрата. При низком уровне субстрата участок с высоким сродством занят, и следует нормальная кинетика . Однако при более высоких концентрациях второй участок ингибирования становится занятым, ингибируя фермент. ^[34] Ингибирование продукта (либо собственного продукта фермента, либо продукта фермента ниже по течению в его метаболическом пути) часто является регуляторной функцией метаболизма и может быть формой отрицательной обратной связи . ^[2]

Медленно-плотно

Медленно-жесткое ингибирование происходит, когда исходный комплекс фермента-ингибитора EI претерпевает конформационный изомеризм (изменение формы) во второй, более прочно удерживаемый комплекс EI*, но общий процесс ингибирования обратим. Это проявляется в виде медленно увеличивающегося ингибирования фермента. В этих условиях традиционная кинетика Михаэлиса-Ментен дает ложное значение для K _i , которое зависит от времени. Истинное значение K _i может быть получено посредством более сложного анализа констант скорости on ( k _on ) и off ( k _off ) для ассоциации ингибитора с кинетикой, аналогичной необратимому ингибированию . ^{[17] : 168}

Аналоги мультисубстратов

Мультисубстратные аналоговые ингибиторы являются селективными ингибиторами с высоким сродством, которые могут быть получены для ферментов, катализирующих реакции с более чем одним субстратом, путем захвата энергии связи каждого из этих субстратов в одну молекулу. ^{[35] [36]} Например, в реакциях переноса формила биосинтеза пурина мощный мультисубстратный ингибитор аддукта (MAI) к глицинамидрибонуклеотидной (GAR) ТФазе был получен синтетически путем связывания аналогов субстрата GAR и кофактора N-10-формилтетрагидрофолата вместе для получения тиоглицинамидрибонуклеотиддидеазафолата (TGDDF), ^[37] или ферментативно из природного субстрата GAR для получения GDDF. ^[38] Здесь субнаномолярная константа диссоциации (KD) TGDDF была больше, чем предполагалось, предположительно из-за полученных энтропийных преимуществ и/или положительных взаимодействий, приобретенных через атомы, связывающие компоненты. Также было замечено, что MAIs продуцируются в клетках в результате реакций пролекарств, таких как изониазид ^[39] или лигандов ингибиторов ферментов (например, PTC124 ) ^[40] с клеточными кофакторами, такими как никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) и аденозинтрифосфат (АТФ) соответственно. ^[41]

Примеры

Поскольку ферменты эволюционировали, чтобы прочно связывать свои субстраты, и большинство обратимых ингибиторов связываются в активном центре ферментов, неудивительно, что некоторые из этих ингибиторов поразительно похожи по структуре на субстраты своих мишеней. Ингибиторы дигидрофолатредуктазы ( DHFR) являются яркими примерами. ^[42] Другими примерами этих субстратных имитаторов являются ингибиторы протеазы , терапевтически эффективный класс антиретровирусных препаратов, используемых для лечения ВИЧ/СПИДа . ^{[43] [44]} Структура ритонавира , пептидомиметического (пептидного имитатора) ингибитора протеазы, содержащего три пептидные связи , как показано на рисунке «конкурентное ингибирование» выше. Поскольку этот препарат напоминает пептид, который является субстратом протеазы ВИЧ, он конкурирует с субстратом в активном центре фермента. ^[45]

Ингибиторы ферментов часто разрабатываются для имитации переходного состояния или промежуточного продукта реакции, катализируемой ферментом. ^[46] Это гарантирует, что ингибитор использует эффект стабилизации переходного состояния фермента, что приводит к лучшему сродству связывания (более низкому Ki ₎ , чем конструкции на основе субстрата. Примером такого ингибитора переходного состояния является противовирусный препарат осельтамивир ; этот препарат имитирует плоскую природу кольцевого иона оксония в реакции вирусного фермента нейраминидазы . ^[47]

Однако не все ингибиторы основаны на структурах субстратов. Например, структура другого ингибитора протеазы ВИЧ типранавира не основана на пептиде и не имеет очевидного структурного сходства с белковым субстратом. Эти непептидные ингибиторы могут быть более стабильными, чем ингибиторы, содержащие пептидные связи, поскольку они не будут субстратами для пептидаз и с меньшей вероятностью будут деградировать. ^[48]

При разработке лекарств важно учитывать концентрации субстратов, которым подвергаются целевые ферменты. Например, некоторые ингибиторы протеинкиназы имеют химические структуры, которые похожи на АТФ, один из субстратов этих ферментов. ^[49] Однако, препараты, которые являются простыми конкурентными ингибиторами, должны будут конкурировать с высокими концентрациями АТФ в клетке. Протеинкиназы также могут быть ингибированы конкуренцией в местах связывания, где киназы взаимодействуют со своими субстратными белками, и большинство белков присутствуют внутри клеток в концентрациях, намного меньших, чем концентрация АТФ. Как следствие, если два ингибитора протеинкиназы оба связываются в активном центре с аналогичной аффинностью, но только один должен конкурировать с АТФ, то конкурентный ингибитор в месте связывания белка будет ингибировать фермент более эффективно. ^[50]

Необратимые ингибиторы

Типы

реакция ДФП

Необратимые ингибиторы ковалентно связываются с ферментом, и этот тип ингибирования, следовательно, не может быть легко отменен. ^[51] Необратимые ингибиторы часто содержат реактивные функциональные группы, такие как азотистые иприты , альдегиды , галогеналканы , алкены , акцепторы Михаэля , фенилсульфонаты или фторфосфонаты . ^[52] Эти электрофильные группы реагируют с боковыми цепями аминокислот, образуя ковалентные аддукты . ^[51] Модифицированными остатками являются те, боковые цепи которых содержат нуклеофилы, такие как гидроксильные или сульфгидрильные группы; к ним относятся аминокислоты серин (который реагирует с DFP , см. схему «Реакция DFP»), а также цистеин , треонин или тирозин . ^[53]

Необратимое ингибирование отличается от необратимой инактивации фермента. ^[54] Необратимые ингибиторы, как правило, специфичны для одного класса ферментов и не инактивируют все белки; они действуют не путем разрушения структуры белка , а путем специфического изменения активного центра своей цели. Например, экстремальные значения pH или температуры обычно вызывают денатурацию всей структуры белка, но это неспецифический эффект. Аналогично, некоторые неспецифические химические обработки разрушают структуру белка: например, нагревание в концентрированной соляной кислоте гидролизует пептидные связи, удерживающие белки вместе, высвобождая свободные аминокислоты. ^[55]

Необратимые ингибиторы демонстрируют зависящее от времени ингибирование, и поэтому их эффективность не может быть охарактеризована значением IC _50. Это связано с тем, что количество активного фермента при данной концентрации необратимого ингибитора будет различным в зависимости от того, как долго ингибитор предварительно инкубировался с ферментом. Вместо этого используются значения k _obs /[ I ], ^[56] где k _obs — наблюдаемая скорость инактивации псевдопервого порядка (полученная путем построения графика логарифма % активности в зависимости от времени), а [ I ] — концентрация ингибитора. Параметр k _obs /[ I ] действителен до тех пор, пока ингибитор не насыщает связывание с ферментом (в этом случае k _obs = k _inact ), где k _inact — скорость инактивации.

Измерение

Механизм необратимого торможения

Необратимые ингибиторы сначала образуют обратимый нековалентный комплекс с ферментом (EI или ESI). Затем между ферментом и ингибитором происходит химическая реакция с образованием ковалентно модифицированного «тупикового комплекса» EI* (необратимый ковалентный комплекс). Скорость, с которой образуется EI*, называется скоростью инактивации или k _inact . ^[13] Поскольку образование EI может конкурировать с ES, связывание необратимых ингибиторов может быть предотвращено конкуренцией либо с субстратом, либо со вторым, обратимым ингибитором. Этот защитный эффект является хорошим доказательством специфической реакции необратимого ингибитора с активным сайтом.

Этапы связывания и инактивации этой реакции исследуются путем инкубации фермента с ингибитором и анализа количества активности, остающейся с течением времени. Активность будет уменьшаться в зависимости от времени, обычно после экспоненциального спада . Подгонка этих данных под уравнение скорости дает скорость инактивации при этой концентрации ингибитора. Это делается при нескольких различных концентрациях ингибитора. Если задействован обратимый комплекс EI, скорость инактивации будет насыщаемой, и подгонка этой кривой даст k _inact и K _i . ^[57]

Другим методом, который широко используется в этих анализах, является масс-спектрометрия . Здесь точное измерение массы немодифицированного нативного фермента и инактивированного фермента дает увеличение массы, вызванное реакцией с ингибитором, и показывает стехиометрию реакции. ^[58] Обычно это делается с помощью масс-спектрометра MALDI-TOF . ^[59] В дополнительной методике пептидный масс-фингерпринтинг включает переваривание нативного и модифицированного белка протеазой, такой как трипсин . Это даст набор пептидов , которые можно проанализировать с помощью масс-спектрометра. Пептид, который изменит массу после реакции с ингибитором, будет тем, который содержит сайт модификации. ^[60]

Медленное связывание

Химический механизм необратимого ингибирования орнитиндекарбоксилазы DFMO. Пиридоксаль 5'-фосфат (Py) и фермент (E) не показаны. Адаптировано из Poulin et al , 1992. ^[61]

Не все необратимые ингибиторы образуют ковалентные аддукты со своими ферментными мишенями. Некоторые обратимые ингибиторы связываются с ферментом-мишенью настолько прочно, что они по сути необратимы. Эти прочно связывающиеся ингибиторы могут демонстрировать кинетику, похожую на ковалентные необратимые ингибиторы. В этих случаях некоторые из этих ингибиторов быстро связываются с ферментом в комплексе EI с низким сродством, а затем он подвергается более медленной перестройке в очень прочно связанный комплекс EI* (см. схему «механизм необратимого ингибирования»). Такое кинетическое поведение называется медленным связыванием. ^[62] Эта медленная перестройка после связывания часто включает в себя конформационное изменение , поскольку фермент «зажимает» молекулу ингибитора. Примерами медленно связывающихся ингибиторов являются некоторые важные препараты, такие как метотрексат , ^[63] аллопуринол , ^[64] и активированная форма ацикловира . ^[65]

Некоторые примеры

Трипанотионредуктаза с нижней молекулой ингибитора, связанной необратимо, и верхней — обратимо. Создано из Bond et al , 2004. ^[66] ( PDB : 1GXF ​)

Диизопропилфторфосфат (DFP) является примером необратимого ингибитора протеазы (см. схему «реакция DFP»). Фермент гидролизует связь фосфора и фтора, но остаток фосфата остается связанным с серином в активном центре , дезактивируя его. ^[67] Аналогично, DFP также реагирует с активным центром ацетилхолинэстеразы в синапсах нейронов и, следовательно, является мощным нейротоксином со смертельной дозой менее 100  мг. ^[68]

Суицидное торможение — необычный тип необратимого торможения, при котором фермент преобразует ингибитор в реактивную форму в своем активном центре. ^[69] Примером является ингибитор биосинтеза полиаминов , α-дифторметилорнитин (DFMO), который является аналогом аминокислоты орнитина и используется для лечения африканского трипаносомоза (сонной болезни). Орнитиндекарбоксилаза может катализировать декарбоксилирование DFMO вместо орнитина (см. схему «Механизм ингибитора DFMO»). Однако за этой реакцией декарбоксилирования следует элиминация атома фтора, который преобразует этот каталитический промежуточный продукт в сопряженный имин , высокоэлектрофильный вид. Затем эта реактивная форма DFMO реагирует либо с остатком цистеина, либо с остатком лизина в активном центре, необратимо инактивируя фермент. ^[61]

Поскольку необратимое ингибирование часто включает начальное образование нековалентного комплекса ингибитора фермента (EI), ^[13] иногда ингибитор может связываться с ферментом более чем одним способом. Например, на рисунке, показывающем трипанотионредуктазу из простейшего паразита человека Trypanosoma cruzi , две молекулы ингибитора, называемого хинакрином ипритом , связаны в его активном центре. Верхняя молекула связана обратимо, но нижняя связана ковалентно, поскольку она прореагировала с аминокислотным остатком через свою азотную ипритную группу. ^[70]

Приложения

Ингибиторы ферментов встречаются в природе ^[71] , а также производятся искусственно в лабораторных условиях. ^[72] Ингибиторы ферментов естественного происхождения регулируют многие метаболические процессы и необходимы для жизни. ^{[3] [1]} Кроме того, естественным образом производимые яды часто являются ингибиторами ферментов, которые эволюционировали для использования в качестве токсичных агентов против хищников, добычи и конкурирующих организмов. ^[4] Эти природные токсины включают некоторые из самых ядовитых веществ, известных. ^[73] Искусственные ингибиторы часто используются в качестве лекарств, но также могут быть инсектицидами, такими как малатион , гербицидами, такими как глифосат , ^[74] или дезинфицирующими средствами , такими как триклозан . Другие искусственные ингибиторы ферментов блокируют ацетилхолинэстеразу , фермент, который расщепляет ацетилхолин , и используются в качестве нервно-паралитических агентов в химической войне . ^[75]

Регуляция метаболизма

Ингибирование ферментов является общей чертой контроля метаболических путей в клетках. ^[3] Метаболический поток через путь часто регулируется метаболитами пути, действующими как ингибиторы и усилители для ферментов в этом же пути. Гликолитический путь является классическим примером. ^[76] Этот катаболический путь потребляет глюкозу и производит АТФ , НАДН и пируват . Ключевым шагом для регуляции гликолиза является ранняя реакция в пути, катализируемая фосфофруктокиназой-1 (PFK1). Когда уровень АТФ повышается, АТФ связывает аллостерический сайт в PFK1, чтобы снизить скорость ферментативной реакции; гликолиз ингибируется, и продукция АТФ падает. Этот контроль отрицательной обратной связи помогает поддерживать постоянную концентрацию АТФ в клетке. Однако метаболические пути регулируются не только посредством ингибирования, поскольку активация ферментов не менее важна. Что касается PFK1, фруктозо-2,6-бисфосфат и АДФ являются примерами метаболитов, которые являются аллостерическими активаторами. ^[77]

Физиологическое ингибирование ферментов также может быть вызвано специфическими ингибиторами белков. Этот механизм происходит в поджелудочной железе , которая синтезирует множество пищеварительных ферментов-предшественников, известных как зимогены . Многие из них активируются трипсиновой протеазой, поэтому важно ингибировать активность трипсина в поджелудочной железе, чтобы предотвратить самопереваривание органа. Одним из способов контроля активности трипсина является выработка специфического и мощного белка- ингибитора трипсина в поджелудочной железе. Этот ингибитор прочно связывается с трипсином, предотвращая активность трипсина, которая в противном случае была бы пагубной для органа. ^[78] Хотя ингибитор трипсина является белком, он избегает гидролиза в качестве субстрата протеазой, исключая воду из активного центра трипсина и дестабилизируя переходное состояние. ^[79] Другие примеры физиологических белков-ингибиторов ферментов включают ингибитор барстара бактериальной рибонуклеазы барназы . ^[80]

Природные яды

Чтобы воспрепятствовать хищничеству семян , бобовые содержат ингибиторы трипсина , которые мешают пищеварению.

Животные и растения эволюционировали, чтобы синтезировать широкий спектр ядовитых продуктов, включая вторичные метаболиты , ^[81] пептиды и белки ^[82], которые могут действовать как ингибиторы. Природные токсины обычно представляют собой небольшие органические молекулы и настолько разнообразны, что, вероятно, существуют естественные ингибиторы для большинства метаболических процессов. ^[83] Метаболические процессы, на которые направлены природные яды, охватывают больше, чем ферменты в метаболических путях, и могут также включать ингибирование функций рецепторов, каналов и структурных белков в клетке. Например, паклитаксел (таксол), органическая молекула, обнаруженная в тихоокеанском тисе , прочно связывается с димерами тубулина и ингибирует их сборку в микротрубочки в цитоскелете . ^[84]

Многие природные яды действуют как нейротоксины , которые могут вызывать паралич, приводящий к смерти, и функционируют для защиты от хищников или при охоте и захвате добычи. Некоторые из этих природных ингибиторов, ^[85] несмотря на их токсичные свойства, ценны для терапевтического использования в более низких дозах. ^[86] Примером нейротоксина являются гликоалкалоиды из видов растений семейства пасленовых (включая картофель , томат и баклажан ), которые являются ингибиторами ацетилхолинэстеразы . Ингибирование этого фермента вызывает неконтролируемое увеличение нейротрансмиттера ацетилхолина, мышечный паралич и затем смерть. Нейротоксичность также может быть результатом ингибирования рецепторов; например, атропин из смертельно опасного паслена ( Atropa belladonna ), который функционирует как конкурентный антагонист мускариновых ацетилхолиновых рецепторов . ^[87]

Хотя многие природные токсины являются вторичными метаболитами, эти яды также включают пептиды и белки. Примером токсичного пептида является альфа-аманитин , который содержится в родственниках гриба бледной поганки . Это мощный ингибитор фермента, в данном случае предотвращающий транскрипцию ДНК ферментом РНК-полимеразой II . ^[88] Водорослевый токсин микроцистин также является пептидом и является ингибитором протеинфосфатаз . ^[89] Этот токсин может загрязнять водные ресурсы после цветения водорослей и является известным канцерогеном, который также может вызывать острое кровоизлияние в печень и смерть при более высоких дозах. ^[90]

Белки также могут быть естественными ядами или антинутриентами , такими как ингибиторы трипсина (обсуждаемые в разделе «метаболическая регуляция» выше), которые содержатся в некоторых бобовых . ^[91] Менее распространенный класс токсинов — токсичные ферменты: они действуют как необратимые ингибиторы своих целевых ферментов и работают путем химической модификации своих субстратных ферментов. Примером является рицин , чрезвычайно мощный белковый токсин, содержащийся в бобах касторового масла . ^[92] Этот фермент представляет собой гликозидазу , которая инактивирует рибосомы. ^[93] Поскольку рицин является каталитическим необратимым ингибитором, это позволяет всего одной молекуле рицина убить клетку. ^[94]

Наркотики

Кофермент фолиевой кислоты (вверху) в сравнении с противораковым препаратом метотрексатом (внизу)

Структура силденафила (Виагры)

Наиболее распространенное применение ингибиторов ферментов — это лекарства для лечения болезней. Многие из этих ингибиторов нацелены на человеческий фермент и направлены на исправление патологического состояния. Например, аспирин — широко используемый препарат, который действует как ингибитор самоубийства фермента циклооксигеназы . ^[95] Это ингибирование, в свою очередь, подавляет выработку провоспалительных простагландинов , и поэтому аспирин может использоваться для уменьшения боли, лихорадки и воспаления. ^[95]

По состоянию на 2017 год, ^[update]по оценкам, 29% одобренных препаратов являются ингибиторами ферментов ^[96], из которых примерно одна пятая является ингибиторами киназы . ^[96] Известный класс мишеней киназных препаратов — это рецепторные тирозинкиназы , которые являются важными ферментами, регулирующими рост клеток ; их чрезмерная активация может привести к раку. Поэтому ингибиторы киназ, такие как иматиниб, часто используются для лечения злокачественных новообразований. ^[97] Янус-киназы — еще один известный пример мишеней лекарственных ферментов. Ингибиторы Янус-киназы блокируют выработку воспалительных цитокинов , и поэтому эти ингибиторы используются для лечения различных воспалительных заболеваний , включая артрит , астму и болезнь Крона . ^[98]

Пример структурного сходства некоторых ингибиторов с субстратами ферментов, на которые они нацелены, можно увидеть на рисунке, сравнивающем препарат метотрексат с фолиевой кислотой . Фолиевая кислота является окисленной формой субстрата дигидрофолатредуктазы , фермента, который сильно ингибируется метотрексатом. Метотрексат блокирует действие дигидрофолатредуктазы и тем самым останавливает биосинтез тимидина . ^[42] Этот блок биосинтеза нуклеотидов избирательно токсичен для быстрорастущих клеток, поэтому метотрексат часто используется в химиотерапии рака. ^[99]

Распространенным средством лечения эректильной дисфункции является силденафил (Виагра). ^[100] Это соединение является мощным ингибитором цГМФ-специфической фосфодиэстеразы типа 5 , фермента, который разрушает сигнальную молекулу циклического гуанозинмонофосфата . ^[101] Эта сигнальная молекула вызывает расслабление гладких мышц и обеспечивает приток крови в пещеристое тело , что вызывает эрекцию. Поскольку препарат снижает активность фермента, который останавливает сигнал, он заставляет этот сигнал длиться в течение более длительного периода времени.

Антибиотики

Структура комплекса пенициллина  G и транспептидазы Streptomyces ( PDB : 1PWC ​)

Лекарства также используются для ингибирования ферментов, необходимых для выживания патогенов. Например, бактерии окружены толстой клеточной стенкой, состоящей из сетчатого полимера, называемого пептидогликаном . Многие антибиотики , такие как пенициллин и ванкомицин, ингибируют ферменты, которые производят и затем сшивают нити этого полимера вместе. ^{[102] [103]} Это приводит к тому, что клеточная стенка теряет прочность, и бактерии лопаются. На рисунке молекула пенициллина (показана в форме шара и палочки) показана связанной со своей целью, транспептидазой из бактерий Streptomyces R61 (белок показан в виде ленточной диаграммы ).

Разработка антибиотиков облегчается, когда фермент, необходимый для выживания патогена, отсутствует или сильно отличается у людей. ^[104] Люди не вырабатывают пептидогликан, поэтому антибиотики, которые подавляют этот процесс, избирательно токсичны для бактерий. ^[105] Избирательная токсичность также возникает у антибиотиков, использующих различия в структуре рибосом у бактерий, ^[106] или в том, как они вырабатывают жирные кислоты . ^[107]

Противовирусные препараты

Препараты, которые ингибируют ферменты, необходимые для репликации вирусов, эффективны при лечении вирусных инфекций. ^[108] Противовирусные препараты включают ингибиторы протеазы, используемые для лечения ВИЧ/СПИДа ^[109] и гепатита С , ^[110] ингибиторы обратной транскриптазы, нацеленные на ВИЧ/СПИД, ^[111] ингибиторы нейраминидазы, нацеленные на грипп , ^[112] и ингибиторы терминазы, нацеленные на цитомегаловирус человека . ^[113]

Пестициды

Многие пестициды являются ингибиторами ферментов. ^[114] Ацетилхолинэстераза (АХЭ) — это фермент, обнаруженный у животных, от насекомых до людей. Он необходим для функционирования нервных клеток благодаря своему механизму расщепления нейротрансмиттера ацетилхолина на его составляющие, ацетат и холин . ^[115] Это несколько необычно для нейротрансмиттеров, поскольку большинство из них, включая серотонин , дофамин и норадреналин , поглощаются из синаптической щели , а не расщепляются. Большое количество ингибиторов АХЭ используется как в медицине, так и в сельском хозяйстве. ^[116] Обратимые конкурентные ингибиторы, такие как эдрофоний , физостигмин и неостигмин , используются при лечении миастении ^[117] и при анестезии для отмены мышечной блокады. ^[118] Карбаматные пестициды также являются примерами обратимых ингибиторов АХЭ. Фосфорорганические пестициды , такие как малатион , паратион и хлорпирифос , необратимо ингибируют ацетилхолинэстеразу. ^[119]

Гербициды

Гербицид глифосат является ингибитором 3-фосфошикимат 1-карбоксивинилтрансферазы , ^[120] другие гербициды, такие как сульфонилмочевины , ингибируют фермент ацетолактатсинтазу . ^[121] Оба фермента необходимы растениям для производства аминокислот с разветвленной цепью . Многие другие ферменты ингибируются гербицидами, включая ферменты, необходимые для биосинтеза липидов и каротиноидов , а также процессов фотосинтеза и окислительного фосфорилирования . ^[122]

Открытие и дизайн

Роботы используются для высокопроизводительного скрининга химических библиотек с целью обнаружения новых ингибиторов ферментов.

Новые лекарства являются продуктами длительного процесса разработки лекарств , первым шагом которого часто является открытие нового ингибитора фермента. ^[123] Существует два основных подхода к открытию этих ингибиторов. ^[124]

Первый общий метод — рациональный дизайн лекарств, основанный на имитации переходного состояния химической реакции, катализируемой ферментом. ^[125] Спроектированный ингибитор часто очень похож на субстрат, за исключением того, что часть субстрата, которая подвергается химической реакции, заменяется химически стабильной функциональной группой , которая напоминает переходное состояние. Поскольку фермент эволюционировал, чтобы стабилизировать переходное состояние, аналоги переходного состояния обычно обладают более высоким сродством к ферменту по сравнению с субстратом и, следовательно, являются эффективными ингибиторами. ^[46]

Вторым способом обнаружения новых ингибиторов ферментов является высокопроизводительный скрининг больших библиотек структурно разнообразных соединений для идентификации молекул-хитов, которые связываются с ферментом. Этот метод был расширен, чтобы включить виртуальный скрининг баз данных разнообразных молекул с использованием компьютеров, ^{[126] [127]} которые затем сопровождаются экспериментальным подтверждением связывания виртуальных хитов скрининга. ^[128] Дополнительные подходы, которые могут предоставить новые отправные точки для ингибиторов, включают в себя открытие лидов на основе фрагментов ^[129] и ДНК-кодированные химические библиотеки (DEL). ^[130]

Хиты из любого из вышеперечисленных подходов могут быть оптимизированы для связывающих веществ с высоким сродством, которые эффективно ингибируют фермент. ^[131] Компьютерные методы прогнозирования ориентации связывания и сродства ингибитора к ферменту, такие как молекулярная стыковка ^[132] и молекулярная механика, могут использоваться для содействия процессу оптимизации. ^[133] Новые ингибиторы используются для получения кристаллографических структур фермента в комплексе ингибитор/фермент, чтобы показать, как молекула связывается с активным сайтом, что позволяет вносить изменения в ингибитор для оптимизации связывания в процессе, известном как дизайн лекарственного средства на основе структуры . ^{[1] : 66} Этот цикл тестирования и улучшения повторяется до тех пор, пока не будет получен достаточно мощный ингибитор.

Смотрите также

• Биологический портал

• Протеомика, основанная на активности — раздел протеомики , использующий ковалентные ингибиторы ферментов в качестве репортеров для мониторинга активности ферментов.
• Антиметаболит – ингибитор ферментов, который используется для вмешательства в рост и деление клеток.
• Аналог переходного состояния – тип ингибитора фермента, который имитирует переходное состояние химической реакции, катализируемой ферментом.

Ссылки

1. Copeland RA (март 2013 г.). «Почему ферменты как лекарственные мишени? Ферменты необходимы для жизни». Оценка ингибиторов ферментов при разработке лекарств: руководство для химиков и фармакологов (второе издание). John Wiley & Sons, Inc. стр. 1–23. doi :10.1002/9781118540398.ch1. ISBN 978-1-118-48813-3.
2. Sauro HM (февраль 2017 г.). «Контроль и регуляция путей посредством отрицательной обратной связи». Журнал Королевского общества, Интерфейс . 14 (127): 1–13. doi :10.1098/rsif.2016.0848. PMC 5332569. PMID  28202588 . 
3. Plaxton WC (2004). "Принципы метаболического контроля". В Storey KB (ред.). Функциональный метаболизм: регуляция и адаптация . Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. стр. 1–24 (12). ISBN 978-0-471-67557-0. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. . Получено 14 апреля 2022 г. .
4. Haefner B (июнь 2003 г.). «Лекарства из глубин: морские натуральные продукты как кандидаты на лекарства». Drug Discovery Today . 8 (12): 536–44. doi :10.1016/s1359-6446(03)02713-2. PMID  12821301.
5. Gualerzi CO, Brandi L, Fabbretti A, Pon CL (2013). Антибиотики: мишени, механизмы и устойчивость . Hoboken: John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-65970-8.
6. ) . «SERPINs-From Trap to Treatment». Frontiers in Medicine . 6 : 25. doi : 10.3389/fmed.2019.00025 . PMC 6379291. PMID  30809526. 
7. Шапиро Р., Валле Б. Л. (февраль 1991 г.). «Взаимодействие человеческой плацентарной рибонуклеазы с ингибитором плацентарной рибонуклеазы». Биохимия . 30 (8): 2246–2255. doi :10.1021/bi00222a030. PMID  1998683.
8. Boon L, Ugarte-Berzal E, Vandooren J, Opdenakker G (апрель 2020 г.). «Структуры пропептидов протеазы, механизмы активации и функции». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 55 (2): 111–165. doi :10.1080/10409238.2020.1742090. PMID  32290726. S2CID  215772580.
9. Rydzewski RM (2010). "Глава 7.2.1: Конкуренция и аллостерия". Real World Drug Discovery: A Chemist's Guide to Biotech and Pharmaceutical Research (1-е изд.). Амстердам: Elsevier. С. 281–285. ISBN 978-0-08-091488-6. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. . Получено 20 июля 2022 г. .
10. Jakubík J, Randáková A, El-Fakahany EE, Doležal V (2019). «Анализ равновесного связывания ортостерического трейсера и двух аллостерических модуляторов». PLOS ONE . 14 (3): e0214255. Bibcode : 2019PLoSO..1414255J . doi : 10.1371/journal.pone.0214255 . PMC 6436737. PMID  30917186. 
11. Патрик GL (2013). "Глава 7: Ферменты как мишени для лекарств". Введение в медицинскую химию (пятое изд.). Оксфорд, Великобритания: Oxford University Press. стр. 90. ISBN 978-0-19-969739-7. Архивировано из оригинала 20 июля 2022 г. . Получено 20 июля 2022 г. .
12. Куриян Дж, Конфорти Б, Веммер Д (2012). «Молекулярное распознавание: термодинамика связывания». Молекулы жизни: физические и химические принципы (первое издание). Бока-Ратон, Флорида: Garland Science. стр. 531–580. ISBN 978-1-135-08892-7. Архивировано из оригинала 7 июня 2022 г. . Получено 7 июня 2022 г. .
13. Tuley A, Fast W (июнь 2018 г.). «Таксономия ковалентных ингибиторов». Биохимия . 57 (24): 3326–3337. doi :10.1021/acs.biochem.8b00315. PMC 6016374. PMID  29689165 . 
14. Cleland WW (февраль 1963). «Кинетика ферментативно-катализируемых реакций с двумя или более субстратами или продуктами. II. Ингибирование: номенклатура и теория». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Специализированная секция по энзимологическим предметам . 67 : 173–187. doi :10.1016/0926-6569(63)90226-8. PMID  14021668.
15. Берг Дж., Тимочко Дж., Страйер Л. (2002). Биохимия. WH Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-4955-4. Архивировано из оригинала 26 сентября 2009 . Получено 31 августа 2017 .
16. "Типы торможения". NIH Center for Translational Therapeutics. Архивировано из оригинала 8 сентября 2011 г. Получено 2 апреля 2012 г.
17. Корниш-Боуден А (2012). Основы ферментативной кинетики (4-е изд.). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-66549-5.
18. Segel IH (1993). Кинетика ферментов: поведение и анализ быстрых равновесных и стационарных ферментных систем (новое издание). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-30309-1.
19. Palmer T, Bonner PL (2007). "Ингибирование ферментов". Ферменты: биохимия, биотехнология, клиническая химия (2-е изд.). Woodhead Publishing. стр. 126–152 (135). doi :10.1533/9780857099921.2.126. ISBN 978-1-904275-27-5.
20. Delaune KP, Alsayouri K (сентябрь 2021 г.). «Физиология: неконкурентный ингибитор». StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. стр. 31424826. PMID  31424826. Архивировано из оригинала 28 ноября 2021 г. Получено 3 апреля 2022 г.
21. Voet D, Voet JG, Pratt CW (2016). "Глава 12: Кинетика ферментов, ингибирование и контроль". Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (пятое изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Wiley. стр. 361–401. ISBN 978-1-118-91840-1.
22. Buker SM, Boriack-Sjodin PA, Copeland RA (июнь 2019 г.). «Взаимодействия фермента и ингибитора и простой, быстрый метод определения модальности ингибирования». SLAS Discovery: Advancing Life Sciences R & D. 24 ( 5): 515–522 (516). doi : 10.1177/2472555219829898 . PMID  30811960. S2CID  73480979. В некоторых случаях ингибитор может связываться с отдельным сайтом на ферменте, который находится в аллостерической связи с субстратсвязывающим карманом. Во многих случаях аллостерические, субстратсвязывающие соединения приводят к конформационным изменениям фермента, которые изменяют способность фермента связывать субстрат.
23. Laidler KJ (1978). Физическая химия с биологическими приложениями . Benjamin/Cummings. стр. 437. ISBN 978-0-8053-5680-9.
24. Bisswanger H (2017). Кинетика ферментов: принципы и методы (3-е изд.). Newark: John Wiley & Sons, Incorporated. ISBN 978-3-527-80647-8.
25. Marangoni AG (2003). «Обратимое ингибирование ферментов». Кинетика ферментов: современный подход . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. стр. 61–69. ISBN 978-0-471-15985-8.
26. Segel IH (1993). Кинетика ферментов: поведение и анализ быстрых равновесных и стационарных ферментных систем (новое издание). Wiley–Interscience. ISBN 978-0-471-30309-1.
27. Walsh R, Martin E, Darvesh S (декабрь 2011 г.). «Ограничения традиционных классификаций ингибиторов». Integrative Biology . 3 (12): 1197–1201. doi :10.1039/c1ib00053e. PMID  22038120.
28. Walsh R, Martin E, Darvesh S (май 2007). «Универсальное уравнение для описания обратимого ингибирования фермента и кинетики активации: моделирование бета-галактозидазы и бутирилхолинэстеразы». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects . 1770 (5): 733–746. doi :10.1016/j.bbagen.2007.01.001. PMID  17307293.
29. Уолш Р. (май 2012 г.). «Альтернативные перспективы моделирования кинетики ферментов». Медицинская химия и разработка лекарств. (16). InTech: 357–372.
30. Strelow J, Dewe W, Iversen PW, Brooks PB, Radding JA, McGee J, et al. (октябрь 2012 г.). "Механизмы анализа действия ферментов". В Markossian S, Grossman A, Brimacombe K, et al. (ред.). Руководство по анализу . Eli Lilly & Company и Национальный центр развития трансляционных наук. PMID  22553872. Архивировано из оригинала 15 июня 2022 г. Получено 9 апреля 2022 г.
31. Holdgate GA (июль 2001 г.). «Превращаем холодные лекарства в горячие: изотермическая титрационная калориметрия как инструмент для изучения энергетики связывания». BioTechniques . 31 (1): 164–6, 168, 170 passim. PMID  11464510.
32. Leatherbarrow RJ (декабрь 1990 г.). «Использование линейной и нелинейной регрессии для подгонки биохимических данных». Trends in Biochemical Sciences . 15 (12): 455–458. doi :10.1016/0968-0004(90)90295-M. PMID  2077683.
33. Tseng SJ, Hsu JP (август 1990). "Сравнение процедур оценки параметров для модели Михаэлиса-Ментен". Журнал теоретической биологии . 145 (4): 457–464. Bibcode :1990JThBi.145..457T. doi :10.1016/S0022-5193(05)80481-3. PMID  2246896.
34. Dixon M, Webb EC, Thorne CJ, Tipton KF (1979). Ферменты (3-е изд.). Лондон: Longman. стр. 126. ISBN 978-0-470-20745-1.
35. Radzicka A, Wolfenden R (1995). "Переходное состояние и мультисубстратные аналоговые ингибиторы". Кинетика и механизм ферментов, часть D: Развитие динамики ферментов . Методы в энзимологии. Т. 249. С. 284–312. doi :10.1016/0076-6879(95)49039-6. ISBN 9780121821500. PMID  7791615.
36. Schiffer CF, Burke JF, Besarab A, Lasker N, Simenhoff ML (январь 1977). «Фракция клиренса амилазы/креатинина у пациентов на хроническом гемодиализе». Annals of Internal Medicine . 86 (1): 65–66. doi :10.7326/0003-4819-86-1-65. PMID  319722.
37. Inglese J, Blatchly RA, Benkovic SJ (май 1989). «Мультисубстратный аддуктный ингибитор пуринового биосинтетического фермента с пикомолярной константой диссоциации». Журнал медицинской химии . 32 (5): 937–940. doi :10.1021/jm00125a002. PMID  2709379.
38. Inglese J, Benkovic SJ (1991). «Мультисубстратные аддуктные ингибиторы глицинамидрибонуклеотидтрансформилазы: синтетические и полученные ферментом». Tetrahedron . 47 (14–15): 2351–2364. doi :10.1016/S0040-4020(01)81773-7.
39. Rozwarski DA, Grant GA, Barton DH, Jacobs WR, Sacchettini JC (январь 1998). «Модификация NADH мишени изониазида (InhA) из Mycobacterium tuberculosis». Science . 279 (5347): 98–102. Bibcode :1998Sci...279...98R. doi :10.1126/science.279.5347.98. PMID  9417034.
40. Auld DS, Lovell S, Thorne N, Lea WA, Maloney DJ, Shen M и др. (март 2010 г.). «Молекулярная основа высокоаффинного связывания и стабилизации люциферазы светлячков с помощью PTC124». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (11): 4878–4883. Bibcode : 2010PNAS..107.4878A. doi : 10.1073/pnas.0909141107 . PMC 2841876. PMID  20194791 . 
41. Le Calvez PB, Scott CJ, Migaud ME (декабрь 2009 г.). «Мультисубстратные аддуктные ингибиторы: разработка лекарств и биологические инструменты». Журнал ингибирования ферментов и медицинской химии . 24 (6): 1291–318. doi :10.3109/14756360902843809. PMID  19912064. S2CID  21808708.
42. Avendano C, Menendez JC (июнь 2015 г.). "Глава 2.5: Ингибиторы дигидрофолатредуктазы". Медицинская химия противораковых препаратов . Elsevier. стр. 54–58. ISBN 978-0-444-62667-7.
43. Hsu JT, Wang HC, Chen GW, Shih SR (2006). «Открытие противовирусных препаратов, нацеленных на вирусные протеазы». Current Pharmaceutical Design . 12 (11): 1301–1314. doi :10.2174/138161206776361110. PMID  16611117.
44. Agbowuro AA, Huston WM, Gamble AB, Tyndall JD (июль 2018 г.). «Протеазы и ингибиторы протеазы при инфекционных заболеваниях». Medicinal Research Reviews . 38 (4): 1295–1331. doi :10.1002/med.21475. PMID  29149530. S2CID  25269012.
45. Qiu X, Liu ZP (2011). «Последние разработки пептидомиметических ингибиторов протеазы ВИЧ-1». Current Medicinal Chemistry . 18 (29): 4513–37. doi :10.2174/092986711797287566. PMID  21864279.
46. Schramm VL (ноябрь 2018 г.). «Ферментативные переходные состояния и разработка лекарств». Chemical Reviews . 118 (22): 11194–11258. doi :10.1021/acs.chemrev.8b00369. PMC 6615489 . PMID  30335982. 
47. Lew W, Chen X, Kim CU (июнь 2000 г.). «Открытие и разработка GS 4104 (осельтамивира): ингибитора нейраминидазы гриппа, действующего перорально». Current Medicinal Chemistry . 7 (6): 663–672. doi :10.2174/0929867003374886. PMID  10702632.
48. Фишер ПМ (октябрь 2003 г.). «Разработка, синтез и применение стереохимических и направленных пептидных изомеров: критический обзор». Current Protein & Peptide Science . 4 (5): 339–356. doi :10.2174/1389203033487054. PMID  14529528.
49. Брин ME, Зёлльнер MB (январь 2015 г.). «Ингибиторы участков фосфорилирования субстратов малых молекул протеинкиназ: подходы и проблемы». ACS Chemical Biology . 10 (1): 175–89. doi :10.1021/cb5008376. PMC 4301090 . PMID  25494294. 
50. Bogoyevitch MA, Barr RK, Ketterman AJ (декабрь 2005 г.). «Пептидные ингибиторы протеинкиназ — открытие, характеристика и использование». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Белки и протеомика . 1754 (1–2): 79–99. doi :10.1016/j.bbapap.2005.07.025. PMID  16182621.
51. Patrick GL (2017). «Ферменты как мишени для лекарств». Введение в медицинскую химию (шестое изд.). Оксфорд, Великобритания: Oxford University Press. стр. 95. ISBN 978-0-19-874969-1. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. . Получено 3 июня 2022 г. .
52. Gehringer M, Laufer SA (июнь 2019 г.). «Возникающие и вновь появляющиеся боеголовки для целевых ковалентных ингибиторов: применение в медицинской химии и химической биологии». Журнал медицинской химии . 62 (12): 5673–5724. doi : 10.1021/acs.jmedchem.8b01153. PMID  30565923. S2CID  56480231.
53. Lundblad RL (2004). Химические реагенты для модификации белков (3-е изд.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-1983-9.
54. Polakovič M, Vrabel P, Báleš V (январь 1998). «Подходы к улучшенной идентификации механизмов инактивации ферментов». Progress in Biotechnology . 15. Elsevier: 77–82. doi :10.1016/S0921-0423(98)80013-0. ISBN 978-0-444-82970-2Инактивация фермента обычно объясняется как химический процесс, включающий несколько явлений, таких как агрегация, диссоциация на субъединицы или денатурация (конформационные изменения), которые происходят одновременно во время инактивации определенного фермента.
55. Прайс Н., Хеймс Б., Риквуд Д. (1996). Proteins LabFax . BIOS Scientific Publishers. ISBN 978-0-12-564710-6.
56. Adam GC, Cravatt BF, Sorensen EJ (январь 2001 г.). «Профилирование специфической реактивности протеома с помощью ненаправленных зондов на основе активности». Химия и биология . 8 (1): 81–95. doi : 10.1016/S1074-5521(00)90060-7 . PMID  11182321.
57. Maurer T, Fung HL (2000). «Сравнение методов анализа кинетических данных инактивации ферментов на основе механизмов: применение к синтазы оксида азота». AAPS PharmSci . 2 (1): 68–77. doi :10.1208/ps020108. PMC 2751003 . PMID  11741224. 
58. Loo JA, DeJohn DE, Du P, Stevenson TI, Ogorzalek Loo RR (июль 1999). «Применение масс-спектрометрии для идентификации и характеристики мишеней». Medicinal Research Reviews . 19 (4): 307–319. doi :10.1002/(SICI)1098-1128(199907)19:4<307::AID-MED4>3.0.CO;2-2. PMID  10398927. S2CID  11766917.
59. Purich DL (2010). «Необратимое ингибирование ферментов с помощью агентов аффинной маркировки». Кинетика ферментов: катализ и контроль: справочник по теории и передовым практическим методам . Сан-Диего, Калифорния: Elsevier Academic. стр. 542. ISBN 978-0-12-380925-4. Архивировано из оригинала 20 июля 2022 г. . Получено 20 июля 2022 г. .
60. Sibille E, Bana E, Chaouni W, Diederich M, Bagrel D, Chaimbault P (ноябрь 2012 г.). «Разработка скринингового теста на основе матрично-ассистированной лазерной десорбции/ионизационной масс-спектрометрии для подтверждения наличия обратимых и необратимых ингибиторов фосфатаз CDC25». Аналитическая биохимия . 430 (1): 83–91. doi :10.1016/j.ab.2012.08.006. PMID  22902804.
61. Poulin R, Lu L, Ackermann B, Bey P, Pegg AE (январь 1992 г.). «Механизм необратимой инактивации мышиной орнитиндекарбоксилазы альфа-дифторметилорнитином. Характеристика последовательностей в местах связывания ингибитора и кофермента». Журнал биологической химии . 267 (1): 150–158. doi : 10.1016/S0021-9258(18)48472-4 . PMID  1730582.
62. Szedlacsek SE, Duggleby RG (1995). "[6] Кинетика медленных и прочно связывающихся ингибиторов". Кинетика медленных и прочно связывающихся ингибиторов . Методы в энзимологии. Т. 249. С. 144–80. doi :10.1016/0076-6879(95)49034-5. ISBN 978-0-12-182150-0. PMID  7791610.
63. Stone SR, Morrison JF (февраль 1986). «Механизм ингибирования дигидрофолатредуктаз из бактериальных и позвоночных источников различными классами аналогов фолата». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 869 (3): 275–285. doi :10.1016/0167-4838(86)90067-1. PMID  3511964.
64. Pick FM, McGartoll MA, Bray RC (январь 1971). «Реакция формальдегида и метанола с ксантиноксидазой». European Journal of Biochemistry . 18 (1): 65–72. doi : 10.1111/j.1432-1033.1971.tb01215.x . PMID  4322209.
65. Reardon JE (ноябрь 1989). «Вирус простого герпеса типа 1 и взаимодействие человеческой ДНК-полимеразы с аналогами 2'-дезоксигуанозин-5'-трифосфата. Кинетика включения в ДНК и индукция ингибирования». Журнал биологической химии . 264 (32): 19039–19044. doi : 10.1016/S0021-9258(19)47263-3 . PMID  2553730.
66. PDB : 1GXF ​; Saravanamuthu A, Vickers TJ, Bond CS, Peterson MR, Hunter WN, Fairlamb AH (июль 2004 г.). «Два взаимодействующих сайта связывания для производных хинакрина в активном сайте трипанотионредуктазы: шаблон для разработки лекарств». Журнал биологической химии . 279 (28): 29493–500. doi : 10.1074/jbc.M403187200 . PMC 3491871 . PMID  15102853. 
67. Cohen JA, Oosterbaan RA, Berends F (1967). "[81] Фосфорорганические соединения". Структура фермента . Методы в энзимологии. Т. 11. С. 686–702. doi :10.1016/S0076-6879(67)11085-9. ISBN 978-0-12-181860-9. Архивировано из оригинала 28 февраля 2018 года.
68. Brenner GM (2000). Фармакология (1-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: WB Saunders. ISBN 978-0-7216-7757-6.
69. Уолш КТ (1984). «Субстраты самоубийства, инактиваторы ферментов на основе механизмов: последние разработки». Annual Review of Biochemistry . 53 : 493–535. doi : 10.1146/annurev.bi.53.070184.002425. PMID  6433782.
70. Saravanamuthu A, Vickers TJ, Bond CS, Peterson MR, Hunter WN, Fairlamb AH (июль 2004 г.). «Два взаимодействующих участка связывания для производных хинакрина в активном участке трипанотионредуктазы: шаблон для разработки лекарств». Журнал биологической химии . 279 (28): 29493–29500. doi : 10.1074 /jbc.M403187200 . PMC 3491871. PMID  15102853. 
71. Pereira DM, Andrade C, Valentão P, Andrade PB (октябрь 2017 г.). "Натуральные продукты как ингибиторы ферментов". (PDF) . Натуральные продукты, воздействующие на клинически значимые ферменты (первое издание). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-34205-1. Архивировано (PDF) из оригинала 5 декабря 2022 г. . Получено 3 апреля 2022 г. .
72. Хиратаке Дж (2005). «Ингибиторы ферментов как химические инструменты для изучения ферментативного катализа: рациональный дизайн, синтез и применение». Chemical Record . 5 (4). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: 209–28. doi :10.1002/tcr.20045. PMID  16041744.
73. Страница C, Питчфорд С. (2021). «Яды, токсины, яды и травы». Сжатая электронная книга «Фармакология Дейла» (третье изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier Health Sciences. стр. 153–155. ISBN 978-0-7020-7819-4. Архивировано из оригинала 25 апреля 2013 . Получено 3 июня 2022 .
74. Стенерсен Дж (2004). "Глава 5: Конкретные ингибиторы ферментов". Химические пестициды. Способ действия и токсикология . Бока-Ратон: CRC Press. С. 73–114. ISBN 978-0-203-64683-0. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. . Получено 14 апреля 2022 г. .
75. Greathouse B, Zahra F, Brady MF (сентябрь 2021 г.). «Токсичность ингибиторов ацетилхолинэстеразы». StatPearls [Интернет] . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. PMID  30571049. Архивировано из оригинала 17 января 2023 г. Получено 14 апреля 2022 г.
76. Orencio-Trejo M, Utrilla J, Fernández-Sandoval MT, Huerta-Beristain G, Gosset G, Martinez A (2010). «Инженерия ферментативного метаболизма Escherichia coli». В Cordes M, Wittmann C, Krull R (ред.). Биосистемная инженерия II: связывание клеточных сетей и биопроцессов . Берлин: Springer Science & Business Media. стр. 77–78. ISBN 978-3-642-13865-2.
77. Окар ДА, Ланге АДЖ (1999). «Фруктозо-2,6-бисфосфат и контроль метаболизма углеводов у эукариот». BioFactors . 10 (1): 1–14. doi :10.1002/biof.5520100101. PMID  10475585. S2CID  24586866.
78. Прайс NC, Стивенс Л (1999). Основы энзимологии: клеточная и молекулярная биология каталитических белков (3-е изд.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850229-6.
79. Smyth TP (август 2004 г.). «Варианты субстрата по сравнению с аналогами переходного состояния как нековалентными обратимыми ингибиторами ферментов». Bioorganic & Medicinal Chemistry . 12 (15): 4081–4088. doi :10.1016/j.bmc.2004.05.041. PMID  15246086. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. Получено 14 апреля 2022 г.
80. Hartley RW (ноябрь 1989 г.). «Барназа и барстар: два небольших белка для складывания и соединения». Trends in Biochemical Sciences . 14 (11): 450–454. doi :10.1016/0968-0004(89)90104-7. PMID  2696173.
81. Махешвари ВЛ (2022). Натуральные продукты как ингибиторы ферментов . Сингапур: Springer. ISBN 978-981-19-0932-0.
82. Бирк Y (2003). Ингибиторы протеазы растений: значение в питании, защите растений, профилактике рака и генной инженерии . Берлин: Springer. ISBN 978-3-540-00118-8.
83. Tan G, Gyllenhaal C, Soejarto DD (март 2006 г.). «Биоразнообразие как источник противораковых препаратов». Current Drug Targets . 7 (3): 265–277. doi :10.2174/138945006776054942. PMID  16515527.
84. Abal M, Andreu JM, Barasoain I (июнь 2003 г.). «Таксаны: мишени микротрубочек и центросом и механизмы действия, зависящие от клеточного цикла». Current Cancer Drug Targets . 3 (3): 193–203. doi :10.2174/1568009033481967. PMID  12769688.
85. Hostettmann K, Borloz A, Urbain A, Marston A (2006). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы на основе натуральных продуктов». Current Organic Chemistry . 10 (8): 825–847. doi :10.2174/138527206776894410.
86. Knight R, Khondoker M, Magill N, Stewart R, Landau S (2018). «Систематический обзор и метаанализ эффективности ингибиторов ацетилхолинэстеразы и мемантина при лечении когнитивных симптомов деменции». Деменция и гериатрические когнитивные расстройства . 45 (3–4): 131–151. doi : 10.1159/000486546 . PMID  29734182. S2CID  13701908.
87. DeFrates LJ, Hoehns JD, Sakornbut EL, Glascock DG, Tew AR (январь 2005 г.). «Антимускариновая интоксикация, вызванная приемом семян лунного цветка». Анналы фармакотерапии . 39 (1): 173–176. doi :10.1345/aph.1D536. PMID  15572604. S2CID  36465515.
88. Vetter J (январь 1998). "Токсины Amanita phalloides". Toxicon . 36 (1): 13–24. Bibcode : 1998Txcn...36...13V. doi : 10.1016/S0041-0101(97)00074-3. PMID  9604278.
89. Holmes CF, Maynes JT, Perreault KR, Dawson JF, James MN (ноябрь 2002 г.). «Молекулярная энзимология, лежащая в основе регуляции протеинфосфатазы-1 природными токсинами». Current Medicinal Chemistry . 9 (22): 1981–1989. doi :10.2174/0929867023368827. PMID  12369866.
90. Бишофф К (октябрь 2001 г.). «Токсикология микроцистина-LR: возникновение, токсикокинетика, токсикодинамика, диагностика и лечение». Ветеринарная и человеческая токсикология . 43 (5): 294–297. PMID  11577938.
91. Savage GP, Morrison SC (2003). «Ингибиторы трипсина». В Caballero B (ред.). Энциклопедия пищевых наук и питания (второе изд.). Academic Press. стр. 5878–5884. doi :10.1016/B0-12-227055-X/00934-2. ISBN 978-0-12-227055-0.
92. Polito L, Bortolotti M, Battelli MG, Calafato G, Bolognesi A (июнь 2019 г.). «Рицин: древняя история вечного растительного токсина». Токсины . 11 (6): 324. doi : 10.3390/toxins11060324 . PMC 6628454. PMID  31174319 . 
93. Сова-Рогозинская Н, Соминка Х, Новаковска-Голацка Дж, Сандвиг К, Сломиньска-Воеводска М (июнь 2019 г.). «Внутриклеточный транспорт и цитотоксичность белкового токсина рицина». Токсины . 11 (6): 350. doi : 10.3390/toxins11060350 . ПМК 6628406 . ПМИД  31216687. 
94. Hartley MR, Lord JM (сентябрь 2004 г.). «Цитотоксические рибосомо-инактивирующие лектины из растений». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1701 (1–2): 1–14. doi :10.1016/j.bbapap.2004.06.004. PMID  15450171.
95. Finkel R, Cubeddu LX, Clark MA (2009). "Глава 41: Противовоспалительные препараты". Фармакология (4-е изд.). Филадельфия: Lippincott Williams & Wilkins. стр. 499–518 (502). ISBN 978-0-7817-7155-9. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. . Получено 14 апреля 2022 г. .
96. Santos R, Ursu O, Gaulton A, Bento AP, Donadi RS, Bologa CG и др. (январь 2017 г.). «Комплексная карта молекулярных лекарственных целей». Nature Reviews. Drug Discovery . 16 (1): 19–34 (рисунок 1C). doi :10.1038/nrd.2016.230. PMC 6314433 . PMID  27910877. Рисунок 1C: Клинический успех привилегированных классов семейств белков (% одобренных препаратов, нацеленных на каждый целевой класс): редуктаза 7,62, киназа 5,94, протеаза 3,35, гидролаза 2,76, NPTаза 2,09, трансфераза 1,92, лиаза 1,59, изомераза 1,51, фосфодиэстераза 1,50, цитохром p450 0,84, эпигенетический ластик 0,33, общее количество ферментных целей одобренных препаратов = 29,45% 
97. Kannaiyan R, Mahadevan D (декабрь 2018 г.). «Комплексный обзор ингибиторов протеинкиназы для терапии рака». Expert Review of Anticancer Therapy . 18 (12): 1249–1270. doi :10.1080/14737140.2018.1527688. PMC 6322661. PMID  30259761 . 
98. McLornan DP, Pope JE, Gotlib J, Harrison CN (август 2021 г.). «Текущий и будущий статус ингибиторов JAK». Lancet . 398 (10302): 803–816. doi :10.1016/S0140-6736(21)00438-4. PMID  34454676. S2CID  237311419.
99. McGuire JJ (2003). «Противораковые антифолаты: текущее состояние и будущие направления». Current Pharmaceutical Design . 9 (31): 2593–2613. doi :10.2174/1381612033453712. PMID  14529544.
100. Goldstein I, Burnett AL, Rosen RC, Park PW, Stecher VJ (январь 2019 г.). «Удачная история силденафила: неожиданная пероральная терапия эректильной дисфункции». Sexual Medicine Reviews . 7 (1): 115–128. doi : 10.1016/j.sxmr.2018.06.005. PMID  30301707. S2CID  52945888.
101. Магги М, Филиппи С, Ледда Ф, Маджини А, Форти Дж (август 2000 г.). «Эректильная дисфункция: от биохимической фармакологии к достижениям медицинской терапии». Европейский журнал эндокринологии . 143 (2): 143–154. дои : 10.1530/eje.0.1430143 . ПМИД  10913932.
102. Cochrane SA, Lohans CT (май 2020 г.). «Разрушение клеточной стенки: стратегии открытия антибиотиков, нацеленных на бактериальные транспептидазы». European Journal of Medicinal Chemistry . 194 : 112262. doi : 10.1016/j.ejmech.2020.112262. PMID  32248005. S2CID  214809706. Архивировано из оригинала 28 марта 2023 г. Получено 20 июля 2022 г.
103. Буйнак Дж. Д. (сентябрь 2007 г.). «Разрезание и сшивание: сшивание пептидогликана при сборке бактериальной клеточной стенки». ACS Chemical Biology . 2 (9): 602–5. doi :10.1021/cb700182u. PMID  17894443.
104. Dalhoff A (февраль 2021 г.). «Избирательная токсичность антибактериальных средств — все еще актуальная концепция или мы упускаем шансы и игнорируем риски?». Инфекция . 49 (1): 29–56. doi :10.1007/s15010-020-01536-y. PMC 7851017. PMID 33367978  . 
105. Mobley H (13 марта 2006 г.). «Как антибиотики убивают бактериальные клетки, но не человеческие?». Scientific American . 294 (6): 98. PMID  16711368. Архивировано из оригинала 9 апреля 2022 г. Получено 9 апреля 2022 г.
106. Zhang L, He J, Bai L, Ruan S, Yang T, Luo Y (июль 2021 г.). «Антибактериальные агенты, воздействующие на рибосомы: достижения, проблемы и возможности». Обзоры медицинских исследований . 41 (4): 1855–1889. doi :10.1002/med.21780. PMID  33501747. S2CID  231761270.
107. Яо Дж, Рок КО (ноябрь 2017 г.). «Бактериальный метаболизм жирных кислот в современном открытии антибиотиков». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Молекулярная и клеточная биология липидов . 1862 (11): 1300–1309. doi :10.1016/j.bbalip.2016.09.014. PMC 5364071. PMID  27668701 . 
108. Li G, Jing X, Pan, Zhang P, De Clercq E (2021). «Классификация противовирусных препаратов». В Bamford D, Zuckerman MA (ред.). Энциклопедия вирусологии . Т. 5 (4-е изд.). Amsterdam: Academic Press. стр. 129–130. doi : 10.1016/B978-0-12-814515-9.00126-0 . ISBN 978-0-12-814516-6. OCLC  1240584737.
109. Voshavar C (2019). «Ингибиторы протеазы для лечения ВИЧ/СПИДа: последние достижения и будущие проблемы». Current Topics in Medicinal Chemistry . 19 (18): 1571–1598. doi :10.2174/1568026619666190619115243. PMID  31237209. S2CID  195356119.
110. de Leuw P, Stephan C (апрель 2018 г.). «Терапия ингибиторами протеазы при инфекции вируса гепатита С». Мнение экспертов по фармакотерапии . 19 (6): 577–587. doi :10.1080/14656566.2018.1454428. PMID  29595065. S2CID  4489039.
111. Li G, Wang Y, De Clercq E (апрель 2022 г.). «Одобренные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ за последнее десятилетие». Acta Pharmaceutica Sinica B . 12 (4): 1567–1590. doi :10.1016/j.apsb.2021.11.009. PMC 9279714 . PMID  35847492. 
112. Губарева Л., Мохан Т. (январь 2022 г.). «Противовирусные препараты, воздействующие на нейраминидазу». Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine . 12 (1): a038455. doi :10.1101/cshperspect.a038455. PMC 8725622. PMID 32152244.  S2CID 212651676  . 
113. Gentry BG, Bogner E, Drach JC (январь 2019 г.). «Нацеливание на терминазу: важный шаг вперед в лечении и профилактике цитомегаловирусных инфекций человека». Antiviral Research . 161 : 116–124. doi : 10.1016/j.antiviral.2018.11.005. PMID  30472161. S2CID  53763831.
114. Kuhr RJ, Dorough HW (1976). Карбаматные инсектициды: химия, биохимия и токсикология . Кливленд: CRC Press. ISBN 978-0-87819-052-2.
115. Stone TW (октябрь 2020 г.). Нейротрансмиттеры и нейромодуляторы ЦНС: Ацетилхолин (1-е изд.). Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-1-00-009898-3.
116. Gupta RC (2006). «Классификация и применение органофосфатов и карбаматов». В Gupta RC (ред.). Токсикология органофосфатных и карбаматных соединений . Амстердам: Elsevier Academic Press. стр. 5–24. ISBN 978-0-08-054310-9. Архивировано из оригинала 21 июля 2022 г. . Получено 21 июля 2022 г. .
117. Farmakidis C, Pasnoor M, Dimachkie MM, Barohn RJ (май 2018 г.). «Лечение миастении гравис». Neurologic Clinics . 36 (2): 311–337. doi :10.1016/j.ncl.2018.01.011. PMC 6690491. PMID 29655452  . 
118. Butterworth JF, IV, Mackey DC, Wasnick JD, eds. (2013). "Глава 12. Ингибиторы холинэстеразы и другие фармакологические антагонисты нейромышечных блокаторов". Morgan & Michael's Clinical Anesthesiology (5-е изд.). McGraw Hill. Архивировано из оригинала 30 июня 2022 г. Получено 9 апреля 2022 г.
119. Thapa S, Lv M, Xu H (2017). «Ацетилхолинэстераза: основная цель для лекарств и инсектицидов». Мини-обзоры по медицинской химии . 17 (17): 1665–1676. doi :10.2174/1389557517666170120153930. PMID  28117022.
120. Тан С., Эванс Р., Сингх Б. (март 2006 г.). «Гербицидные ингибиторы биосинтеза аминокислот и устойчивые к гербицидам культуры». Аминокислоты . 30 (2): 195–204. doi :10.1007/s00726-005-0254-1. PMID  16547651. S2CID  2358278.
121. Хираи К, Учида А, Оно Р (2012). «Основные синтетические пути для современных классов гербицидов и агрохимических характеристик». В Böger P, Wakabayashi K, Hirai K (ред.). Классы гербицидов в развитии . Springer Science & Business Media. стр. 179–195. doi :10.1007/978-3-642-59416-8_10. ISBN 978-3-642-59416-8. Архивировано из оригинала 27 июня 2022 г. . Получено 27 июня 2022 г. Глава 10.2.1: Ингибиторы ацетолактатсинтазы сульфонилмочевины
122. Duke SO (июль 1990 г.). «Обзор механизмов действия гербицидов». Environmental Health Perspectives . 87 : 263–271. doi :10.2307/3431034. JSTOR  3431034. PMC 1567841. PMID  1980104 . 
123. Ganguly AK, Alluri SS (12 сентября 2021 г.). «Глава 2: Ингибиторы ферментов». Лекарственная химия: взгляд на то, как открываются лекарства . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 29–68. ISBN 978-1-00-043721-8.
124. Rufer AC (апрель 2021 г.). «Открытие лекарств для ферментов». Drug Discovery Today . 26 (4): 875–886. doi : 10.1016/j.drudis.2021.01.006 . PMID  33454380. S2CID  231633284.
125. Линдквист Р. Н. (октябрь 2013 г.). «Дизайн ингибиторов ферментов: аналоги переходного состояния». В Ariëns EJ (ред.). Дизайн лекарств: медицинская химия: серия монографий . Том 5. Elsevier. С. 24–80.
126. Scapin G (2006). «Структурная биология и открытие лекарств». Current Pharmaceutical Design . 12 (17): 2087–2097. doi :10.2174/138161206777585201. PMID  16796557.
127. Gohlke H, Klebe G (август 2002 г.). «Подходы к описанию и прогнозированию сродства связывания малых молекулярных лигандов с макромолекулярными рецепторами». Angewandte Chemie . 41 (15): 2644–2676. doi :10.1002/1521-3773(20020802)41:15<2644::AID-ANIE2644>3.0.CO;2-O. PMID  12203463.
128. Koppitz M, Eis K (июнь 2006 г.). «Автоматизированная медицинская химия». Drug Discovery Today . 11 (11–12): 561–568. doi :10.1016/j.drudis.2006.04.005. PMID  16713909.
129. Ciulli A, Abell C (декабрь 2007 г.). «Подходы к ингибированию ферментов на основе фрагментов». Current Opinion in Biotechnology . 18 (6): 489–96. doi :10.1016/j.copbio.2007.09.003. PMC 4441723. PMID  17959370 . 
130. Satz AL, Kuai L, Peng X (май 2021 г.). «Выбор и скрининг химических библиотек, кодируемых ДНК, против ферментных и клеточных мишеней». Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters . 39 : 127851. doi : 10.1016/j.bmcl.2021.127851 . PMID  33631371. S2CID  232059044.
131. Перес О, Пена Дж, Фернандес-Вега В, Скампавия Л, Спайсер Т (2019). «Глава 4: Высокопроизводительный скрининг». Drug Discovery and Development . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 47–69. ISBN 978-1-315-11347-0.
132. Scarpino A, Ferenczy GG, Keserű GM (2020). «Ковалентная стыковка в разработке лекарств: область применения и ограничения». Current Pharmaceutical Design . 26 (44): 5684–5699. doi :10.2174/1381612824999201105164942. PMID  33155894. S2CID  226271153.
133. Elsässer B, Goettig P (март 2021 г.). «Механизмы протеолитических ферментов и их ингибирование в исследованиях QM/MM». International Journal of Molecular Sciences . 22 (6): 3232. doi : 10.3390/ijms22063232 . PMC 8004986. PMID  33810118 . 

Внешние ссылки

• "BRENDA". Архивировано из оригинала 1 апреля 2022 года., База данных ферментов, содержащая списки известных ингибиторов для каждой записи
• "PubChem". Национальный центр биотехнологической информации . Национальная медицинская библиотека.База данных лекарственных препаратов и ингибиторов ферментов
• "Символика и терминология в кинетике ферментов". Архивировано из оригинала 20 июня 2006 г.Рекомендации Номенклатурного комитета Международного союза биохимиков (NC-IUB) по терминологии ингибирования ферментов