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セリンプロテアーゼで見つかった方法に類似した方法で遷移状態複合体を安定させることができるシステインプロテアーゼにオキシアニオン穴が存在することは、長年にわたって論争の対象でした。パパインでは、Gln19の側鎖が推定オキシアニオン穴に水素結合ドナーの1つを形成し、遷移状態の安定化へのその寄与は、部位指向の突然変異誘発によって評価されています。GLN19のALAへの変異は、野生型では464,000 M-1 S-1と比較して、変異酵素で7700 M-1 S-1であるCBZ-PHE-ARG-MCAの加水分解のためにKCAT/kmの減少を引き起こしました。パパイン。GLN19Serバリアントを使用すると、アクティビティはさらに低く、kcat/km値は760 m-1 s-1です。KCAT/kmの60倍と600倍の減少は、GLN19ALAおよびGLN19SERでそれぞれ2.4および3.8 kcal/molの触媒エネルギーの自由エネルギーの変化に対応しています。どちらの場合も、活動の減少は大部分がKCATの減少に起因しますが、KM値はわずかに影響を受けます。これらの結果は、オキシアニオン穴がCBZ-PHE-ARG-MCAのパパイン触媒加水分解で動作し、システインプロテアーゼによって触媒される反応の移行状態におけるオキシアニオン安定化の機構的要件の最初の直接的な証拠を構成することを示しています。アルデヒドAC-PHE-GLY-CHOによるパパイン変異体の阻害のための平衡定数KIも決定されています。基質の結果とは反対に、パパインの位置19の突然変異は、阻害剤の結合に非常に小さな影響を及ぼします（250語で切り捨てられた要約）
セリンプロテアーゼで見つかった方法に類似した方法で遷移状態複合体を安定させることができるシステインプロテアーゼにオキシアニオン穴が存在することは、長年にわたって論争の対象でした。パパインでは、Gln19の側鎖が推定オキシアニオン穴に水素結合ドナーの1つを形成し、遷移状態の安定化へのその寄与は、部位指向の突然変異誘発によって評価されています。GLN19のALAへの変異は、野生型では464,000 M-1 S-1と比較して、変異酵素で7700 M-1 S-1であるCBZ-PHE-ARG-MCAの加水分解のためにKCAT/kmの減少を引き起こしました。パパイン。GLN19Serバリアントを使用すると、アクティビティはさらに低く、kcat/km値は760 m-1 s-1です。KCAT/kmの60倍と600倍の減少は、GLN19ALAおよびGLN19SERでそれぞれ2.4および3.8 kcal/molの触媒エネルギーの自由エネルギーの変化に対応しています。どちらの場合も、活動の減少は大部分がKCATの減少に起因しますが、KM値はわずかに影響を受けます。これらの結果は、オキシアニオン穴がCBZ-PHE-ARG-MCAのパパイン触媒加水分解で動作し、システインプロテアーゼによって触媒される反応の移行状態におけるオキシアニオン安定化の機構的要件の最初の直接的な証拠を構成することを示しています。アルデヒドAC-PHE-GLY-CHOによるパパイン変異体の阻害のための平衡定数KIも決定されています。基質の結果とは反対に、パパインの位置19の突然変異は、阻害剤の結合に非常に小さな影響を及ぼします（250語で切り捨てられた要約）
The existence of an oxyanion hole in cysteine proteases able to stabilize a transition-state complex in a manner analogous to that found with serine proteases has been the object of controversy for many years. In papain, the side chain of Gln19 forms one of the hydrogen-bond donors in the putative oxyanion hole, and its contribution to transition-state stabilization has been evaluated by site-directed mutagenesis. Mutation of Gln19 to Ala caused a decrease in kcat/KM for hydrolysis of CBZ-Phe-Arg-MCA, which is 7700 M-1 s-1 in the mutant enzyme as compared to 464,000 M-1 s-1 in wild-type papain. With a Gln19Ser variant, the activity is even lower, with a kcat/KM value of 760 M-1 s-1. The 60- and 600-fold decreases in kcat/KM correspond to changes in free energy of catalysis of 2.4 and 3.8 kcal/mol for Gln19Ala and Gln19Ser, respectively. In both cases, the decrease in activity is in large part attributable to a decrease in kcat, while KM values are only slightly affected. These results indicate that the oxyanion hole is operational in the papain-catalyzed hydrolysis of CBZ-Phe-Arg-MCA and constitute the first direct evidence of a mechanistic requirement for oxyanion stabilization in the transition state of reactions catalyzed by cysteine proteases. The equilibrium constants Ki for inhibition of the papain mutants by the aldehyde Ac-Phe-Gly-CHO have also been determined. Contrary to the results with the substrate, mutation at position 19 of papain has a very small effect on binding of the inhibitor.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)
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