パパイン様プロテアーゼ
PLは、ポリペプチド鎖中に多数のシステイン残基(約3.5%)を持つ、わずかに塩基性の易水溶性で高反応性のプロテアーゼである。すなわち、主鎖を構成する316残基のうち、11残基がシステインである。これらのうち、1つは活性中心の触媒システインであり、他の4つは亜鉛イオンとの結合を調整する役割を担っている。さらに、触媒システイン(C112)は、触媒三残基の中で最も反応性の高い残基であると考えられ、プロテアーゼの構造的および機能的コンホメーションにおけるこのアミノ酸の重要性は明らかである。
酵素の活性部位は、他の種類のPLや、触媒システインを持つ他のプロテアーゼとも非常によく似た化学的性質を持っている。ほとんどの場合、触媒システインは求核性残基として働き、ヒスチジンは酸塩基対に類似し、アスパラギン酸はシステインの脱プロトン化を促進する。
SARS-CoV-2 PLは、SARS-CoV PLと83%同一であることがわかっている。さらに、両方のタンパク質の活性部位の形状は非常によく類似しており、すべての重要な触媒残基は2つのプロテアーゼで実質的に変化していない。この2つのタンパク質がほとんどの構造上の特徴を共有していることは、SARS-CoV PL用に開発された阻害剤はSARS-CoV-2 PLにも有効で、その結果、SARS-CoV-2のプロテアーゼ活性と細胞内での複製能力を阻害する可能性が高いことを意味する。言い換えれば、2つのウイルスプロテアーゼの構造的類似性により、SARS-CoV PL用にすでに開発された阻害剤を、COVID-19を引き起こすコロナウイルスに関連するタンパク質に対して使用し、同じ目的のために他の阻害剤を合成する際の参考にすることができる。