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學習重點 非競爭性抑制（noncompetitive inhibition）：Vmax 下降、Km 不變。本單元未另加說明時，均以純非競爭性抑制判斷。 抑制劑結合活性部位以外的位置，可與受質同時結合於酵素。提高受質濃度，仍無法恢復無抑制劑時的 Vmax。 典型競爭性與非競爭性抑制均屬可逆性抑制。非競爭性不等於不可逆；抑制劑濃度增加時，非競爭性抑制的 Vmax 會進一步下降。 雙倒數圖須一起看斜率與截距。競爭性各線交於 y 軸，純非競爭性各線交於 x 軸，反競爭性各線平行。 核心觀念 一、非競爭性抑制的結合方式 典型非競爭性抑制劑結合酵素活性部位以外的調節部位，課程常以異位結合（allosteric binding）描述。它不靠占據受質的活性部位來抑制反應，也不要求結構與受質相似。 以 E 表示游離酵素、S 表示受質、I 表示抑制劑。抑制劑可以結合 E，形成 EI；也可以結合酵素－受質複合體 ES，形成 ESI。因此，受質與抑制劑可以同時存在於同一個酵素上，但兩者占據不同位置。在標準純非競爭性模型中，ESI 不產生產物。 純非競爭性抑制的關鍵，是抑制劑對 E 與 ES 的親和力相同。其整體效果為降低有效催化能力，而不改變表觀 Km。非活性部位結合也可能出現在其他抑制機制，因此完整分類仍須結合動力學參數判斷，不能把所有異位結合都視為純非競爭性抑制。 二、Vmax 下降，Km 為何不變？ Vmax 是受質充分飽和時可達到的最大反應速率。純非競爭性抑制使部分酵素失去有效催化能力，所以即使受質充足，最高速率仍下降。固定酵素總量及其他條件時，抑制劑濃度越高，抑制作用越強，表觀 Vmax 越低。 Km 是反應速率達到該條件下 Vmax 一半時的受質濃度。純非競爭性抑制雖降低 Vmax，達到新 Vmax 一半所需的受質濃度仍相同，因此表觀 Km 不變。不要把「Km 不變」誤解成反應速率不變。 若以 α＝1＋[I]/Ki 表示抑制效應，其中 [I] 為游離抑制劑濃度、Ki 為抑制常數，則： v＝Vmax[S]／｛α（Km＋[S]）｝表觀 Vmax＝Vmax／α；表觀 Km＝Km。 增加受質濃度仍可使速率上升，但只能接近受抑制後較低的 Vmax。「速率會上升」與「能恢復原本最高速率」是不同敘述，後者對純非競爭性抑制不成立。 三、三種抑制類型的比較 比較項目競爭性純非競爭性反競爭性 英文competitivenoncompetitiveuncompetitive 典型結合方式與受質競爭活性部位，只結合 E於活性部位以外結合 E 或 ES，親和力相同只結合 ES 表觀 Vmax不變下降下降 表觀 Km上升不變下降 增加受質能否克服抑制可以，在高受質極限下接近原 Vmax不可以不可以 競爭性抑制使受質結合較不利，因此需要更高的受質濃度才能達到原 Vmax 的一半，表觀 Km 上升；受質充分增加時仍可接近原 Vmax。反競爭性抑制則使Vmax 與 Km 同比例下降，所以 Km／Vmax 的比值不變。 純非競爭性是混合型抑制的特殊情形。若另外區分一般混合型，抑制劑對 E 與 ES 的親和力不同，Vmax 下降，Km 可上升或下降；兩者親和力相同、Km 不變時，即為純非競爭性。 四、Lineweaver–Burk 雙倒數圖 雙倒數圖以 1/[S] 為橫軸、1/v 為縱軸，方程式為： 1/v＝（Km／Vmax）（1/[S]）＋1/Vmax 斜率＝Km／Vmax。 y 軸截距＝1/Vmax：Vmax 下降，截距上升。 x 軸截距＝−1/Km：Km 上升，截距向零移動；Km 下降，截距變得更負、遠離零。 抑制類型斜率y 軸截距x 軸截距各直線關係 競爭性增加不變向零移動交於 y 軸 純非競爭性增加增加不變交於 x 軸 反競爭性不變增加遠離零、向左移動互相平行 純非競爭性抑制的 Km 不變、Vmax 下降，所以斜率與 y 軸截距均增加，x 軸截距維持 −1/Km。反競爭性抑制的兩個參數同比例下降，故斜率不變，直線向上移動，且 x 軸截距向左移動。判圖時應比較有、無抑制劑或不同抑制劑濃度的直線。 五、可逆性與名稱辨識 在本單元的典型可逆抑制模型中，競爭性與非競爭性抑制劑皆可與酵素解離，移除抑制劑後可恢復活性。非競爭性描述的是動力學機制，不能直接推論為不可逆反應。 中文譯名可能不同，應優先確認英文：noncompetitive 有時譯為「非競爭型」或「無競爭型」；uncompetitive 常譯為「反競爭型」或「不競爭型」。兩者的 Km 變化不同，不能只憑中文字面判斷。 常考陷阱 「非競爭性使 Km 上升」：錯。純非競爭性為 Vmax 下降、Km 不變；Km 上升且 Vmax 不變才是競爭性。 「增加受質可恢復無抑制劑時的最高速率」：對非競爭性不成立。受質增加可提高當下速率，卻無法恢復原 Vmax。 「非競爭性抑制劑與受質結構相似，並占據活性部位」：這是典型競爭性抑制的描述；非競爭性可於活性部位以外結合。 「受質已結合，非競爭性抑制劑便無法結合」：錯。它可結合 ES，形成 ESI。 「非競爭性必定不可逆」：錯。典型競爭性與非競爭性均屬可逆抑制。 「雙倒數圖斜率增加就代表非競爭性」：不足以判斷。競爭性斜率也增加，須再看 y 軸截距是否改變。 「反競爭性 Km 下降，所以 x 軸截距向零移動」：錯。截距是負倒數 −1/Km，Km 越小，截距越負，應向左移動。 記憶口訣 競爭：Km 升、頂不變；雙倒數交 y 軸。 非競爭：異位結合、頂下降、Km 不動；雙倒數交 x 軸。 反競爭：只抓 ES，兩值同比降；雙倒數線平行。