酶具有很強的專一性，通常僅能與寥寥數種基質結合，催化一種或幾種反應。 專一性通過結合區的形狀、電荷、疏水/親水性與基質互補實現。 因此，酶可以用來區分化學選擇性（英語：chemoselectivity）上、區域選擇性上、立體專一性上有所不同的結構相似的分子[23]。 最近，一种新方法被广泛应用：合理药物设计利用酶活性位点的三维结构来预测哪些分子可能是抑制剂。
- 不可逆抑制劑通常通過與酶形成共價鍵來抑制酶的活性，因此這種抑制不能逆轉。
- 雖然具有非專一性作用的潛力，現有第五型磷酸二酯酶抑制劑的專一性在臨床實務上已經足夠，非專一性作用一般並不造成問題。
- 許多酶都有與之匹配的輔酶，2015年已知大約1000種酶使用NADH作爲輔酶[49]。
- 不可逆抑制不同于不可逆的酶失活(enzyme inactivation)。
- 這些藥物都是與酶活性位點結合併被活化，然後與活性位點處的一個或多個氨基酸殘基發生不可逆的反應形成共價連接。
- 高特異性和高效價使藥物具有更小的副作用，因而具有更低的毒性。
- 輔酶通常能不斷再生，濃度能始終維持在一個恆定不變的水平上。
- 當然，Vmax並不是酶唯一的動力學常數，要達到一定反應速率所需的基質濃度也是一個重要的動力學指標。
抑制剂与该变构位点的结合改变了酶的构象，从而降低了底物对活性位点的亲和力。 当产物开始积聚时，这种负反馈会减慢生产的速度，并有助于维持细胞稳态。 也有的细胞酶抑制剂是特异性结合并抑制标靶酶的蛋白质。 这可以帮助控制可能对细胞有害的酶，如蛋白酶和核酸酶。 一个典型例子是核糖核酸酶抑制剂，它可以与核糖核酸酶结合，是已知最紧密的蛋白质－蛋白质相互作用之一。
酶抑制劑: 抑制劑的用途
天然酶抑制剂也可以作为毒药，用以防御食肉动物或杀死猎物。 由于抑制特定酶的活性可以杀死病原体或校正新陈代谢的不平衡，许多药物分子都是酶抑制剂，它们的发现和改进是生物化学和药理学研究的一个活跃领域。 评判一个药用酶抑制剂通常以它的特异性（不与其他蛋白质结合）及效价（解离常数，表示抑制酶所需的浓度）为指标。 高特异性和高效价使药物具有更小的副作用，因而具有更低的毒性。 另一個實例一些抑制劑與它們靶向的酶底物結構相似性在圖中可以被看到，比較藥物甲氨蝶呤與葉酸。
细胞中的许多代谢途径被通过变构调节或底物抑制来控制酶活性的代谢物抑制。 该异化作用途径消耗葡萄糖并产生ATP，NADH，和丙酮酸。 调节糖酵解的关键步骤是磷酸果糖激酶-1（英语：Phosphofructokinase）（PFK1）催化的途径中的早期反应。
酶抑制劑: 蛋白酶抑制劑
這種負反饋控制有助於維持細胞中ATP的穩定濃度。 然而，代謝途徑不僅僅通過抑制來調節，因為酶活化同樣重要。 關於PFK1，果糖2,6-二磷酸（英語：Fructose 2,6-bisphosphate）和ADP是變構活化劑的代謝物的例子[23]。
- 可以根據抑制劑與酶和酶－底物複合物的結合及其對酶的動力學常數的影響來定量描述可逆抑制。
- 有四種膽鹼酯酶抑制劑藥物已在美國核准使用，不過目前只能購買到其中的三種，分別是rivastigmine（英语：rivastigmine）、多奈哌齐及加蘭他敏，另一種還無法購買到的是塔克寧。
- 因此，在抑制剂存在下，酶的有效Km和Vmax分别变为（α/α′）Km和（1/α′）Vmax。
- 膽鹼酯酶抑制劑可以用在阿茲海默症及重症肌無力的藥物中。
- 其他药物与不是酶的细胞靶标相互作用，例如离子通道或膜受体。
- 這在神經遞質中有點不尋常，因為大多數，包括血清素，多巴胺和去甲腎上腺素，都是從突觸間隙吸收而不是切割。
例如，药厂用特定的合成酶来合成抗生素；洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解；嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子，使肉的口感更嫩滑。 酶可以通過多種方式加快化學反應的進行速度，基本機理都是降低反應的活化能（ΔG‡，吉布斯自由能）[36]。 许多其他酶被除草剂抑制，包括脂质和类胡萝卜素生物合成所需的酶以及光合作用和氧化磷酸化过程[25]。 当对病原体存活至关重要的酶在人体中不存在或非常不同时，促进抗生素药物设计。 在上面的例子中，人类不制备肽聚糖，因此该过程的抑制剂对细菌具有选择性毒性。 通过利用细菌中核糖体结构的差异或它们如何产生脂肪酸，抗生素也产生选择性毒性。
酶抑制劑: 不可逆性抑制剂
FDA已批准上市7种药物（SQV、RTV、IDV、NFV、APV等）。 [1] 該論文是第一篇描述抑制表皮生長因子受體（EGFR）之催化活性的文章。 酪氨酸激酶抑制劑（Tyrosine kinase inhibitor，TKI）是能阻斷酪氨酸激酶的藥物。
酶抑制劑: 不可逆抑制的分析
将这些数据拟合至速率方程，给出该抑制剂在这个浓度下的失活速率。 如果一个可逆的EI复合物被涉及，则失活率将是可饱和的，并且拟合该曲线将给出kinact和Ki[15]。 不可逆抑制不同于不可逆的酶失活(enzyme inactivation)。
酶抑制劑: 作用機轉
例如，乳清酸核苷5′-磷酸脫羧酶所催化的反應在無酶情況下，需要七千八百萬年才能將一半的基質轉化為產物；而同樣的反應過程，如果加入這種脫羧酶，則需要的時間只有25毫秒。 如果反應條件中存在能夠將蛋白解鏈的因素，如高溫、極端的pH和高的鹽濃度，都會破壞酶的活性；而提高反應體系中的基質濃度則會增加酶的活性。 在酶濃度固定的情況下，隨着基質濃度的不斷升高，酶催化的反應速率也不斷加快並趨向於最大反應速率（Vmax，見右圖的飽和曲線）。 當然，Vmax並不是酶唯一的動力學常數，要達到一定反應速率所需的基質濃度也是一個重要的動力學指標。 這一動力學指標即米氏常數（Km），指的是達到Vmax值一半的反應速率所需的基質濃度（見右圖）。
酶抑制劑: 藥物發展
[18]对这些预测出的化合物进行测试，新型抑制剂就可能会从这些化合物中产生。 然后，对这种抑制剂与酶形成的抑制剂—酶复合物进行测试并获得酶的结构，以显示分子如何与活性位点结合，从而可以对抑制剂进行修改以优化其与酶的结合。 酶抑制劑2025 [19]使用计算机预测酶抑制剂亲和力的方法也正在开发中，例如分子对接和分子力学。 酶抑制劑 一种抑制剂的结合可以阻止底物进入酶的活性位点和/或阻止酶催化其反应。 不可逆抑制剂通常与酶反应并化学改变（例如通过共价键形成）。 相反，可逆抑制剂非共价结合，并且取决于这些抑制剂是否与酶，和/或酶－底复合物或两者结合，产生不同类型的抑制。
酶抑制劑: 血管紧张素转换酶抑制剂
不可逆抑制剂通常对一类酶具有特异性，不会使所有蛋白质失活; 它们不通过破坏蛋白质结构而是通过特异性改变其靶标的活性位点起作用。 例如，极端的pH或温度通常会导致所有蛋白质结构的变性，但这是非特异性的影响。 同样，一些非特异性的化学处理会破坏蛋白质结构：例如，在浓盐酸中加热会使保持蛋白质的肽键水解，释放游离的氨基酸[13]。
酶抑制劑: 活性控制
在酶浓度固定的情况下，随着底物浓度的不断升高，酶催化的反应速率也不断加快并趋向于最大反应速率（Vmax，见右图的饱和曲线）。 当然，Vmax并不是酶唯一的动力学常数，要达到一定反应速率所需的底物浓度也是一个重要的动力学指标。 这一动力学指标即米氏常数（Km），指的是达到Vmax值一半的反应速率所需的底物浓度（见右图）。 对于特定的底物，每一种酶都有其特征Km值，表示底物与酶之间的结合强度（Km值越低，结合越牢固，亲和力越高）。 另一个重要的动力学指标是kcat，定义为一个酶活性位点在一秒钟内催化底物的数量，用于表示酶催化特定底物的能力。 酶的結構可能在反應過程中發生變化，單個氨基酸殘基、一個轉角（英语：turn (biochemistry)）、一個二級結構單位，乃至整個結構域的位置都可能發生改變。
酶抑制劑: 不可逆抑制作用
由于特异性常数同时反映了酶对底物的亲和力和催化能力，因此可以用于比较不同酶对于特定底物的 催化效率或同一种酶对于不同底物的催化效率。 酶的这种特性被称为“催化完美性”或“动力学完美性”。 相关的酶的例子有磷酸丙糖异构酶、碳酸酐酶、乙酰胆碱酯酶、过氧化氢酶、延胡索酸酶、β-内酰胺酶和超氧化物歧化酶。
酶抑制劑: 可逆性抑制劑
有機輔助因子如果在反應中會與酶分離則爲輔酶，如果與酶緊密結合則爲輔基。 有機的輔基可能與酶發生共價結合（丙酮酸羧化酶與生物素之間即發生共價結合）[46]。 酶抑制劑 通过将酶与抑制剂一起孵育并测定随时间保留的活性量来研究该反应的结合和失活步骤。 活动将以时间依赖的方式减少，通常跟随指数衰减。
另外，第五型磷酸二酯酶抑制劑不可與季戊四醇四硝酸酯或硝酸甘油等硝酸鹽類血管擴張劑併用，因併用時可能引發嚴重的低血壓，甚至可能造成生命危險[17]。 不可逆抑制剂可以与酶结合形成共价连接，而其他抑制作用中酶与抑制剂之间都是非共价结合。 这种抑制作用是不可逆的，酶一旦被抑制后就无法再恢复活性状态。 酶抑制劑 这类抑制剂包括二氟甲基鸟氨酸（一种可用于治疗寄生虫导致的昏睡症的药物[69]）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、青霉素和阿司匹林。
多个酶以某一特定的顺序发挥功能，共同构成了代谢途径。 在代谢途径中，前一个酶的产物是后一个酶的底物；每个酶催化反应后，产物被传递到另一个酶。 有些情况下，不同的酶可以平行地催化同一个反应，从而允许进行更为复杂的调控：比如一个酶可以以较低的活性持续地催化该反应，而另一个酶在被诱导后可以较高的活性进行催化。 酶动力学是研究酶结合底物能力和催化反应速率的科学。 研究者通过酶反应分析法（英语：Enzyme 酶抑制劑2025 assay）来获得用于酶动力学分析的反应速率数据。 酶的活性必須嚴格控制以維持體內平衡，對於能夠影響一個關鍵酶的功能的任何基因缺陷（如突變導致活性變化，過量表達、過低表達或刪除突變）都可能導致遺傳性疾病發生。
酶抑制劑: 第五型磷酸二酯酶抑制劑
不可逆抑制劑通常與酶反應並化學改變（例如通過共價鍵形成）。 相反，可逆抑制劑非共價結合，並且取決於這些抑制劑是否與酶，和/或酶－底複合物或兩者結合，產生不同類型的抑制。 透過抑制陰莖海綿體血管中的環磷酸鳥苷分解，這類藥物是最早被核准用於治療勃起功能障礙的有效口服藥物。 由於其作用對象第五型環磷酸鳥苷特異性磷酸二酯酶也存在肺臟的動脈平滑肌當中，第五型磷酸二酯酶抑制劑也可用於治療肺高壓[2]。 酶的結構可能在反應過程中發生變化，單個氨基酸殘基、一個轉角（英語：turn (biochemistry)）、一個二級結構單位，乃至整個結構域的位置都可能發生改變。
[76]於是每個細胞就可以通過這樣一套功能性酶來完成代謝途徑的整個反應網絡。 非競爭性抑制抑制劑可以與基質同時結合到酶上，即抑制劑不結合到活性位點。 酶-抑制劑複合物（EI）或酶-抑制劑-基質複合物（EIS）都沒有催化活性。 與競爭性抑制作用相比，非競爭性抑制作用不能通過提高基質濃度來達到所需反應速度，即表觀最大反應速率Vmax的值變小；而同時，由於抑制劑不影響基質與酶的結合，因此Km值保持不變。
[9] 原則上，此藥物也能應用在非癌症的增生性疾病（Proliferative disease）及發炎反應上[10]，不過目前還沒有類似的應用。 反竞争性抑制作用比较少见：抑制剂不能与处于自由状态下的酶结合，而只能和酶-底物复合物（ES）结合，在酶反应动力学上表现为Vmax和Km值都变小。 这一表示式又被称为特异性常数，其包含了催化反应中所有步骤的反应常数。
西地那非是最早被發現的第五型磷酸二酯酶抑制劑，它在尋找治療心絞痛的新藥時被發現，2002年的研究指出它能促進中風後的神經增生[5]。 輔酶通常能不斷再生，濃度能始終維持在一個恆定不變的水平上。 舉例來說，NADPH能通過磷酸戊糖途径再生，S-腺苷甲硫氨酸能通過甲硫氨酸腺苷轉移酶催化的反應生成。 酶抑制劑2025 持續不斷的再生意味着總量不多的輔酶也能以很快的速度消耗。
与竞争性抑制作用相比，非竞争性抑制作用不能通过提高底物浓度来达到所需反应速度，即表观最大反应速率Vmax的值变小；而同时，由于抑制剂不影响底物与酶的结合，因此Km值保持不变。 別構中心是酶结构上的結合口袋，远离活性中心，可以与细胞环境中的一些分子结合。 和別構中心結合的分子往往可以改變酶的構象或是酶的动态结构，从而影響酶活性中心的反應速率[43]。 酶具有很強的專一性，通常僅能與寥寥數種底物結合，催化一種或幾種反應。
酶抑制劑: 可逆抑制作用
專一性通過結合區的形狀、電荷、疏水/親水性與底物互補實現。 因此，酶可以用來區分化學選擇性（英语：chemoselectivity）上、區域選擇性上、立體專一性上有所不同的結構相似的分子[23]。 反競爭性抑制作用比較少見：抑制劑不能與處於自由狀態下的酶結合，而只能和酶-基質複合物（ES）結合，在酶反應動力學上表現為Vmax和Km值都變小。
酶抑制劑: 結合親和力
從化學原理上講，酶和其它所有催化劑一樣，反應不會使其物質量發生變化。 酶亦不能改變化學平衡，這一點和其它催化劑也是一樣的。 酶和其它催化劑的不同之處在於，它們的專一性要強得多。 如酶抑制劑能降低酶的活性，酶活化劑能提高酶的活性。
酶抑制劑: 蛋白酶抑制剂
抑制劑與基質競爭結合酶的活性位點（抑制劑和基質不能同時結合到活性位點），也就意味着它們不能同時結合到酶上。 [68]對於競爭性抑制作用，催化反應的最大反應速率值沒有變，但是需要更高的基質濃度，反映在表觀Km值的增加。 這一表示式又被稱為特異性常數，其包含了催化反應中所有步驟的反應常數。 酶抑制劑 由於特異性常數同時反映了酶對基質的親和力和催化能力，因此可以用於比較不同酶對於特定基質的 催化效率或同一種酶對於不同基質的催化效率。 酶的這種特性被稱為「催化完美性」或「動力學完美性」。