Proteazy to enzymy, które katalizują rozkład białek. Rozpad białka jest normalnym procesem niezbędnym do utrzymania homeostazy komórkowej. Aktywne proteazy można znaleźć w całym ciele, w tym w przewodzie pokarmowym, wewnątrz komórek i krążąc we krwi.
Struktura białka
Zgodnie z "Biochemistry: A Case-Oriented Approach", aminokwasy służą jako budulec wszystkich białek. Dwadzieścia różnych aminokwasów stosuje się w różnych kombinacjach, aby wytworzyć wszystkie białka dietetyczne i komórkowe. Na najbardziej podstawowym poziomie struktura białkowa składa się z aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniem chemicznym zwanym wiązaniem peptydowym. Białka mogą zawierać zaledwie kilka wiązań peptydowych do nawet kilku tysięcy.
Protease Function
Według "Biochemistry: A Case-Oriented Approach" proteazy katalizują proteolizę, nieodwracalny proces, który rozkłada białko na jego składnikowe aminokwasy. Proteoliza rozszczepia wiązania peptydowe pomiędzy aminokwasami w białkach. Wolne aminokwasy i mniejsze fragmenty białka są produktami aktywności proteazy.
Role biologiczne
W edycji Nature Review Genetics z lipca 2003 r. Naukowcy twierdzą, że proteazy są zaangażowane w wiele aspektów ludzkiej biologii. Na przykład w jelicie cienkim proteazy trawią białka pokarmowe, aby umożliwić wchłanianie aminokwasów. Inne procesy pośredniczone przez proteazy obejmują koagulację krwi, funkcję immunologiczną, dojrzewanie prohormonów, tworzenie kości, programowaną śmierć komórki i recykling białek komórkowych, które nie są już potrzebne.
Klasyfikacja proteaz
Naukowcy szacują, że ludzie są w stanie wytworzyć ponad 500 różnych proteaz, które można podzielić na pięć klas w oparciu o mechanizm, dzięki któremu enzymy rozrywają wiązania peptydowe. Metale asparaginowe i metalo-proteazy wykorzystują wodę do rozszczepiania wiązań peptydowych. Proteazy cysteinowe, serynowe i treoninowe katalizują proteolizę z wykorzystaniem mechanizmów niezależnych od wody.
Proteazy w medycynie
Wiele chorób może rozwinąć się po nadprodukcji proteaz. Dlatego opracowano klasę leków zwanych inhibitorami proteazy w celu leczenia niektórych chorób i stanów. Przykłady inhibitorów proteazy w medycynie obejmują inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę, do leczenia wysokiego ciśnienia krwi i inhibitorów proteazy ludzkiego wirusa upośledzenia odporności, do leczenia HIV. Oparte na proteazach leczenie jest również badane w celu wykorzystania w innych stanach, takich jak choroba Alzheimera, choroba Huntingtona, rak i zaburzenia zapalne.
