触媒メカニズムとは? わかりやすく解説

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触媒メカニズム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/08 14:33 UTC 版)

パパイン様プロテアーゼ」の記事における「触媒メカニズム」の解説

SARS-CoV PLproは、システインプロテアーゼ触媒サイクル通じて機能する。このサイクルでは、Cys112が求核剤として機能し、His273が酸塩基機能担い最後にAsp287がヒスチジンとペアになってシステインの脱プロトン化形成して促進される。 Cys112のプロトン化基質への求核攻撃先行するかどうかは、科学界でまだ分かっていない。また、反応性のある求核種チオール-ヒスチジンのチオールイオンなのか、または、リガンド反応後にチオニウムイオンが生成されるセリンペプチダーゼと同様のメカニズム作用する中性電荷チオールなのかについても不明である[訳語疑問点]。 最初のステップ「E」では、SARS-CoV PLpro触媒残基水素結合によって結合しており、比較的短い距離で分離されている(図を参照)。この事実は、プロトン化したCys112がHis273と平衡状態にあり、一方で基質との結合によって反応性チオール平衡状態になるという可能性を示す。しかし、基質結合して複合体ES」を形成する際に、Cys112の脱プロトン化が起こる可能性否定されていない次のステップでは、Cys112チオールペプチド結合カルボニル-カーボネート反応し、負に帯電した四面体中間体形成される[訳語疑問点]。この四面体中間体は、トリプトファン残基(Trp107)を持つオキソアニオン構成されており、生化学的基質結合する酵素PLpro活性部位にある隣接するオキソアニオンホールの存在によって安定化されている。アスパラギン(Asn110)などの他の残基は、コロナウイルスのPLP2に共通して存在し、オキソアニオンホールの安定化にも寄与している。次のチオエステル中間体「F」は、C末端アミド除去と、ペプチド結合破壊により形成されるチオエステルカルボニル炭素水分子が加わると、負に帯電した第2の四面体中間体「TI-2」または「FQ」が形成されるサイクルのこの時点で、PLpro活性部位にあるオキソアニオンホールによって、「TI-2」オキソアニオン安定化が再び起こる。第5段階では、四面体中間体からシステインが切断されN末端の「EQカルボン酸形成される。このカルボン酸は、形成された酸のカルボニル炭素とTrp107の窒素との間の水素結合を介してPLpro活性部位一時的に配置される最後に切断されペプチドN末端除去することで、PLpro触媒サイクル完了する最終生成物「Q」が活性部位から放出されその結果酵素「E」が再生される

※この「触媒メカニズム」の解説は、「パパイン様プロテアーゼ」の解説の一部です。
「触媒メカニズム」を含む「パパイン様プロテアーゼ」の記事については、「パパイン様プロテアーゼ」の概要を参照ください。

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