3C様プロテアーゼ

SARSコロナウイルスの主要プロテアーゼ
SARS-CoV-2のメインプロテアーゼ二量体と触媒二量体（H41、C145）が、共有結合性ペプチド模倣プロテアーゼ阻害剤（「11a」、マゼンタ）と複合体を形成している。PDB : 6LZE​より。[ 1 ]
識別子
EC番号	3.4.22.69
データベース
国際エンツ	IntEnzビュー
ブレンダ	ブレンダのエントリー
エクスパシー	NiceZymeの見解
ケッグ	KEGGエントリ
メタサイク	代謝経路
プリアム	プロフィール
PDB構造	RCSB PDB PDBe PDBsum
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3C様プロテアーゼ（3CL ^pro）またはメインプロテアーゼ（M ^pro）は、正式にはC30エンドペプチダーゼとして知られており、^{[ 2 ]}コロナウイルスに見られる主要なプロテアーゼです。コロナウイルスのポリタンパク質を11個の保存部位で切断します。システインプロテアーゼであり、 PAクランのプロテアーゼのメンバーです。活性部位にシステイン-ヒスチジン触媒ダイアドを持ち、Gln- ( Ser / Ala / Gly )ペプチド結合を切断します。

酵素委員会はこのファミリーをSARSコロナウイルスのメインプロテアーゼ（M ^pro；EC 3.4.22.69）と呼んでいます。3CLプロテアーゼはコロナウイルスの非構造タンパク質5（nsp5）に相当します。一般名の「3C」は、ピコルナウイルスに見られる相同プロテアーゼである3Cプロテアーゼ（3C ^pro）を指します。

3C様プロテアーゼは、 P1位のグルタミンとP1'位の小さなアミノ酸（セリン、アラニン、またはグリシン）の間のペプチド結合を触媒的に切断することができる。SARSコロナウイルス3CLproは、例えば以下のペプチドを自己切断することができる：^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

TSAVL Q - S GFRK-NH2とSGVTF Q - G KFKKは、SARS 3C様プロテアーゼの2つの自己切断部位に対応する2つのペプチドである。

このプロテアーゼはコロナウイルス複製ポリタンパク質（P0C6U8 ）の処理において重要である。コロナウイルスにおける主要なプロテアーゼであり、非構造タンパク質5（nsp5）に相当する。^{[ 6 ]}コロナウイルスポリタンパク質を11個の保存部位で切断する。3CLプロテアーゼは活性部位にシステイン-ヒスチジン触媒二量体を持つ。 ^{[ 4 ]}システインの硫黄は求核剤として、ヒスチジンのイミダゾール環は一般塩基として作用する。^{[ 7 ]}

ECが提供する代替名には、3CLpro、3C様プロテアーゼ、コロナウイルス3C様プロテアーゼ、Mpro、SARS 3C様プロテアーゼ、SARSコロナウイルス3CLプロテアーゼ、SARSコロナウイルスメインペプチダーゼ、SARSコロナウイルスメインプロテアーゼ、SARS-CoV 3CLpro酵素、SARS-CoVメインプロテアーゼ、SARS-CoV Mpro、重症急性呼吸器症候群コロナウイルスメインプロテアーゼなどがあります。

3CLpro および相同の3Cproを標的とする多数のプロテアーゼ阻害剤が開発されており、CLpro-1、GC376、AG7404、ルフォトレルビル、ニルマトレルビル、ラトゥトレルビル、ルピントリビルなどが含まれる。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 1 ]}静脈内投与プロドラッグPF-07304814 (ルフォトレルビル) は、 2020 年 9 月に臨床試験に入った。 ^{[ 15 ]}

臨床試験の後、2021年12月に経口薬ニルマトレルビル（旧PF-07321332）が、ニルマトレルビル/リトナビル併用療法（商品名Paxlovid）の一部として、緊急使用許可（EUA）の下で市販されるようになりました。 ^{[ 16 ] [ 17 ]} 2023年5月には、この薬は高リスクの成人に対してFDAの正式承認を受けましたが、12～18歳の子供は引き続きEUAの対象でした。^{[ 18 ]}

3C様プロテアーゼ阻害剤エンシトレルビルは、2022年に日本でCOVID-19の治療薬として承認された。^{[ 19 ] [ 20 ]}

2022年に、2億3500万分子の超大規模な仮想スクリーニングキャンペーンにより、複数のコロナウイルスの主要プロテアーゼを標的とする新規の広範囲阻害剤が特定されました。これは珍しいことにペプチド模倣体ではありません。^{[ 21 ]}

3C様プロテアーゼ（3C(L)pro）は、(+)ssRNAウイルスに広く見られます。これらはすべて、触媒ダイアドまたはトライアドを使用するキモトリプシン様フォールド（PAクラン）を持つシステインプロテアーゼです。基質特異性と阻害剤の有効性に関して、いくつかの一般的な類似点があります。これらは、それらが見られるウイルスのファミリーに対応する配列類似性によってサブファミリーに分類されます。^{[ 22 ]}

• このエントリはコロナウイルス3CL^プロです。
• ピコルナウイルス科には、ピコルナウイルス3C^プロ（ EC 3.4.22.28、 InterPro ：IPR000199 、MEROPS C03）が存在する。これは最も古くから研究されている科である。例としては、ポリオウイルスやライノウイルス（いずれもエンテロウイルス属に属するに見られるものが挙げられる。 
• カリシウイルス科には3CL^{プロテアーゼ}（ InterPro ：IPR001665 ；MEROPS C37）が存在する。例としては、ノーウォークウイルスに見られるものなどが挙げられる。 

ポティウイルス科およびコロナウイルス科以外のニドウイルス目からも追加のメンバーが知られている。^{[ 23 ]}

• 3CLpro-1
• カルモファー
• COVIDムーンショット
• エブセレン
• EDP​​-235
• エガネリシブ
• GC376
• GRL-0617
• イスカルトレルビル
• MK-7845
• ニルマトレルビル
• オルゴトレルビル
• レリトレルビル（RAY1216）
• ルピントリビル
• SIM0417
• テアフラビンジガレート
• トロビル
• Y180
• テトラヒドロカンナブトール

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるSARS+コロナウイルス+メイン+プロテイナーゼ
• コロナウイルス中のペプチダーゼC30/C16、InterPro ：IPR013016。MEROPS C16は「パパイン様」PL-PROである。