Proteázy jsou enzymy, které katalyzují rozklad bílkovin. Porucha bílkovin je normální proces nezbytný pro udržení buněčné homeostázy. Aktivní proteázy se nacházejí v celém těle, včetně trávicího traktu, uvnitř buněk a cirkulují v krvi.
Struktura bílkovin
Podle "Biochemie: Case-Oriented Approach", aminokyseliny slouží jako stavební kameny všech bílkovin. V různých kombinacích se používá 20 různých aminokyselin, které vytvářejí všechny diety a buněčné bílkoviny. Na nejzákladnější úrovni se struktura proteinů skládá z aminokyselin spojených dohromady chemickou vazbou nazývanou peptidová vazba. Proteiny mohou obsahovat jen několik peptidových vazeb až na několik tisíc.
Proteázová funkce
Podle "Biochemistry: Case-Oriented Approach" proteázy katalyzují proteolýzu, což je nevratný proces, který rozkládá protein na jeho složky aminokyselin. Proteolýza štěpí peptidové vazby mezi aminokyselinami v proteinech. Volné aminokyseliny a menší fragmenty proteinu jsou produkty proteázové aktivity.
Biologické role
V červenci 2003 vydání Nature Review Genetics, vědci tvrdí, že proteázy jsou zapojeny do mnoha aspektů lidské biologie. Například v tenkém střevě proteázy digerují dietní proteiny, které umožňují vstřebávání aminokyselin. Jiné procesy zprostředkované proteázami zahrnují koagulaci krve, imunitní funkci, zrání prohormonů, tvorbu kosti, programovanou buněčnou smrt a recyklaci buněčných proteinů, které již nejsou potřebné.
Klasifikace proteáz
Výzkumníci odhadují, že lidé jsou schopni produkovat více než 500 různých proteáz, které mohou být rozděleny do pěti tříd založených na mechanismu, kterým enzymy rozkládají peptidové vazby. Aspartické a metaloproteázy používají vodu pro štěpení peptidových vazeb. Cysteinové, serinové a threoninové proteázy katalyzují proteolýzu za použití mechanismů nezávislých na vodě.
Proteázy v medicíně
Po nadprodukci proteáz se může vyvinout mnoho nemocí. Proto byla vyvinuta třída léků nazývaná inhibitory proteázy k léčbě určitých onemocnění a stavů. Příklady inhibitorů proteázy v medicíně zahrnují inhibitory enzymu konvertujícího angiotensin na léčbu vysokého krevního tlaku a inhibitory proteázy viru lidské imunodeficience k léčbě HIV. Léčba na bázi proteázy je také zkoumána pro použití u jiných stavů, jako je Alzheimerova choroba, Huntingtonova choroba, rakovina a zánětlivé poruchy.
