Proteaser er enzymer, der katalyserer nedbrydning af proteiner. Protein nedbrydning er en normal proces, der er nødvendig for at opretholde cellulær homeostase. Aktive proteaser kan findes i hele kroppen, herunder fordøjelseskanalen, indercellerne og cirkulere i blodet.
Proteinstruktur
Ifølge "Biochemistry: A Case-Oriented Approach" fungerer aminosyrer som byggestenene for alle proteiner. Tyve forskellige aminosyrer anvendes i forskellige kombinationer til at skabe alle diæt- og cellulære proteiner. På det mest basale niveau består proteinstrukturen af aminosyrer, der er forbundet sammen af en kemisk binding kaldet en peptidbinding. Proteiner kan indeholde så få som en peptidbinding til så mange som flere tusinde.
Proteasefunktion
Ifølge "Biochemistry: A Case-Oriented Approach" katalyserer proteaser proteolyse, en irreversibel proces, der bryder ned et protein til dets komponent aminosyrer. Proteolyse spalter peptidbindingerne mellem aminosyrer i proteiner. Fri aminosyrer og mindre proteinfragmenter er produkterne af proteaseaktivitet.
Biologiske roller
I juli 2003 udgave af Nature Review Genetics, siger forskere, at proteaser er involveret i mange aspekter af humanbiologi. For eksempel fordøjer proteaser i tyndtarmen diætproteiner for at tillade absorption af aminosyrer. Andre processer medieret af proteaser indbefatter blodkoagulation, immunfunktion, modning af prohormoner, knogledannelse, programmeret celledød og genbrug af cellulære proteiner, der ikke længere er nødvendige.
Protease Klassificering
Forskere vurderer, at mennesker er i stand til at producere mere end 500 forskellige proteaser, som kan klassificeres i fem klasser baseret på den mekanisme, hvormed enzymerne bryder peptidbindinger. Aspartiske og metallo-proteaser bruger vand til at spalte peptidbindinger. Cystein-, serin- og threoninproteaser katalyserer proteolyse ved hjælp af mekanismer, der er uafhængige af vand.
Proteaser i medicin
Mange sygdomme kan udvikle sig efter overproduktion af proteaser. Derfor er en klasse af lægemidler kaldet proteasehæmmere blevet udviklet til behandling af visse sygdomme og tilstande. Eksempler på proteasehæmmere i medicin omfatter angiotensinomdannende enzymhæmmere, til behandling af højt blodtryk og humane immundefektvirusproteasehæmmere til behandling af HIV. Protease-baseret behandling undersøges også til anvendelse på andre betingelser, såsom Alzheimers sygdom, Huntingtons sygdom, kræft og inflammatoriske lidelser.
