Proteaze so encimi, ki katalizirajo razgradnjo beljakovin. Razgradnja beljakovin je normalen postopek, potreben za vzdrževanje celostne homeostaze. Aktivne proteaze lahko najdemo v celotnem telesu, vključno s prebavnim traktom, znotraj celic in v krvnem obtoku.
Struktura beljakovin
V skladu z "Biokemija: Case-Oriented Approach," aminokisline služijo kot gradniki vseh proteinov. V različnih kombinacijah se uporabljajo dvajset različnih aminokislin, da bi ustvarili vse prehranske in celične beljakovine. Na najbolj osnovni ravni je struktura proteinov sestavljena iz aminokislin, povezanih s kemično vezjo, imenovano peptidna vez. Beljakovine lahko vsebujejo le nekaj peptidnih vezi do več tisoč.
Funkcija proteaze
V skladu z "Biochemistry: Case-Oriented Approach", proteaze katalizirajo proteolizo, nepovraten proces, ki razgrajuje beljakovino v njegove sestavne aminokisline. Proteoliza cepi peptidne vezi med aminokislinami v beljakovinah. Proste aminokisline in manjši proteinski fragmenti so produkti proteazne aktivnosti.
Biološke vloge
V julijskem izdanju Genetike Nature Review, raziskovalci pravijo, da proteaze sodelujejo v številnih vidikih človeške biologije. Na primer, v tankem črevesju proteaze prebavljajo prehranske beljakovine, da omogočajo absorpcijo aminokislin. Drugi procesi, ki jih posredujejo proteaze, vključujejo krvno koagulacijo, imunsko funkcijo, zorenje prohormonov, nastanek kosti, programirano celično smrt in recikliranje celičnih proteinov, ki niso več potrebni.
Klasifikacija proteaze
Raziskovalci ocenjujejo, da so ljudje sposobni proizvajati več kot 500 različnih proteaz, ki jih je mogoče razvrstiti v pet razredov, ki temeljijo na mehanizmu, s katerim encimi razgrajujejo peptidne vezi. Aspartne in metaloplastaze uporabljajo vodo za cepitev peptidnih vezi. Cistein, serin in treonin proteaze katalizirajo proteolizo z uporabo mehanizmov, neodvisnih od vode.
Proteaze v medicini
Mnoge bolezni se lahko razvijejo po prekomerni produkciji proteaz. Zato je bil razvit razred zdravil, imenovanih zaviralci proteaz, za zdravljenje določenih bolezni in stanj. Primeri zaviralcev proteaz v medicini vključujejo zaviralce angiotenzinske konvertaze, za zdravljenje visokega krvnega tlaka in inhibitorjev proteaze virusa humane imunske pomanjkljivosti za zdravljenje HIV. Zdravljenje na osnovi proteaze se prav tako proučuje za uporabo pri drugih pogojih, kot so Alzheimerjeva bolezen, Huntingtonova bolezen, rak in vnetne motnje.
