Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 61. Ингибирование катепсина D и пепсина [2601]
Ингибитор i?t, мкМ
Катепсин D Пепсин
pGlu-D-PheProPhePheVal-D-beu 0,031 0,47
D-PheProPhePheVal-D-Leu 0,52 5,2
D-PhePro-D-Phe-D-PheVal-D-Leu 650 [бирует
Д-PheProPhePheVal Не ингг
Как видно, наиболее эффективно ингибирующее действие проявляется при
I-I-конфигурации аминокислот, образующих потенциально расщепляемую связь, тогда как D-D-знантиомер ингиоирует катепсин D примерно в «103 хуже.
Однако в случае а-химотрипсина структура и конфигурация вторичных аминокислотных остатков вносят незначительные изменения в константу ингибирования [2597,25993- Был отмечен различный тип ингибирования гидролиза химотрипсином n-нитроанилида сукцинилфенилаланина и трипептидного субстрата ValTyrGly ингибитором GlyTyr-D-Ala [2597 3.
Влияние вторичных взаимодействий прослеживается и на сериях весьма сходных -ингибиторов термолизина [26033:
CH2CH2CONHCHCOOH, <^О/^СН20С0ШСНС00Н t
R R
IV V
где R=H, СН3, СН(СН3)2, СН2СН(Ш3)2, СН(СН3)СН2СН3.
Если значения соединений IV коррелируют с гидрофобностью группы R (lgK^-O.TSTic-l ,8), то для ингибиторов типа V наблюдается корр-эляция не с гидрофобностью, а со стерическими эффектами этой группы (lgKt = 0,88Ед -3,086). По-видимому, эти соединения, отличающиеся лишь заменой группы QH2 на 0-атом, по-разному связываются в активном центре фермента. Замена NH-группы в Р1-остатке субстратов пепсина на атом кислорода [1990] или замена СО-группы на СН2-группу в Р^-остатке таких субстратов [26041 превращает их в конкурентные ингибиторы ферментов, причем значения Kt оказывается весьма близкими значениям К'.
т
Очень сходные ферменты также могут проявлять совершенно разную чувствительность по отношению к ингибиторам. Так, j*-CP3C6fl4OOAlaAla-n-NA ингибирует эластазу лейкоцитов с Kt=4-10~6 М, но не действует на панкреатическую эластазу [26051.
Большую группу весьма эффективных ингибиторов сериновых протеаз составляют фторированные пептидкетоны [2606-26081 типа:
Acyl—НН—СН—CONH—СН—СОСР2Х,
А2 А1
где R1 и R2 - остатки специфических для положений и Б2-связывающих участков фермента аминокислот, а X - атом фтора или цепь, специфичная в отношении S'-связывающих участков. Большинство г~а::их ингибиторов медленно, но очень прочно • 10-9 М) связывается в активном центре, образуя с серино-вым гидроксилом полукетали:
R
Е-0-
-ср3,
т.е. сходны с так называемыми аналогами переходного состояния (см. разд. 5.9.7). Аналогичного типа ингибиторы были предложены для аспартатной цроте-азы.ренина [26091.
Такими же "псевдонеобратимыми" ингибиторами цистеиновых протеаз являются пептидонитрилы, НапрШер AcPheLeuC=N (К{=5.8.10-6 М), образующие с SH-груп-пой фермента промежуточные соединения типа R-C(-NH)-S-E [26101.
Обратимые ингибиторы ренина и других аспартатных протеаз на основе вос-становленнгх по расщепляемой группе субстратов (VI) и (VII) также оказались весьма эффективными [2611-26141:
R-CIUffi-R’ и R-CHCH NH-R’.
Ан
VI VII
Сходного типа ингибиторы подавляют активность коллагеназы и некоторых
металлсодержащих протеиназ [2615-2617 3.
Выдающейся эффективностью (й{<«7-10_11 М) обладают аналоги субстратов аспартатных протеаз на основе фосфиновых кислот [26183, например:
На основе данных о строении некоторых протеаз удалось разработать весьма эффективные ингибиторы металлсодержащих ферментов. Их действие основано на введении в молекулу группировки, образующей координационную связь с атомом металла [2&19-2631З. Среди них наиболее эффективнымг и широко используемыми являются каптоприл (VIII) и тиорфан (IX):
Каптоприл используется для подавления дипептидилкарбоксипептидазы (ангио-тензинпревращагацего фермента) In vivo. Этот же фермент подавляется с К(= 4,5.10-12 М аналогом суострата - [дез-Рго31-брадикинином [26323.
Специфические субстратоподобные ингибиторы, содержащие в своем составе группировку красителя (дансильную, акридиновую и др.), широко используются для введения обратимых репортерш:: групп в амидгидролазы [1881 ,2633-26353.
5.9.4. Необратимые грутг специфические ингибиторы
С представителями этой группы ингибиторов мы уже встречались (см. разд. 2.6). Здесь они будут рассмотрены несколько подробнее. Сведения о многих из них можно найти в обзорах [2545,2636-26383.
Сериновые амидгидролазы. Важнейшими группоспецифическими ингибиторами сериновых амидгидролаз являются производные фосфорной кислоты, некоторые хлорметилкетоны и сульфонилфториды.
Производные фосфорной кислоты общей формулы
реагируют с сериновыми ферментами, фосфорилируя каталитически активный остаток серига (в химотрипсине Ser195). Наиболее известный ингибитор - это диизопропилфторфосфат (R1 =Иг=изо-Рг, X=F) [1308]. Г'тние работы по действию ингибиторов этого типа суммированы в обзоре [1751. В качестве группы X, кроме атома галлоида, может быть фосфоэфирная [2639,26403 или фосфотиоэф^р-ная [26413 и другие [2642,2643] группы. Реакция диизопропилфторфосфата с химотрипсином происходит с константой скорости к=2,7 • 103 М~1мшГ1. Трипсин
