Proteolysreaktioner

Proteolysreaktioner, eller proteolysis, är kemiska reaktioner som hydrolyserar peptidbindningar i proteiner. De utförs normalt av proteaser och kan vara enzymatiska eller icke-enzymatiska. I biologin har proteolys många roller, bland annat nedbrytning av proteiner för återvinning av aminosyror, aktivering av inaktiva föregångar (zymogener) och reglering av signalvägar.

Proteaser delas vanligen in i endoproteaser, som bryter interna peptidkedjor, och exopeptidaser, som avlägsnar enstaka aminosyror från ändarna. De klassificeras också efter aktivas mekanism: serinproteaser, cysteinproteaser, aspartatproteaser och metalloproteaser. Serin-, cystein- och aspartatproteaser använder olika katalytiska grupper, medan metalloproteaser kräver en metalljon, ofta Zn2+, och använder vatten som nukleofilt för att bryta amidebindningen.

Många proteolytiska processer är viktiga i matsmältningen: pepsin verkar i magen under sura förhållanden, medan pankreasproteaser som trypsin och chymotrypsin klyver proteiner i tunntarmen. Inom cellen är proteolys central för proteinomsättning, bland annat via proteasomen och autophagosomer. Proteaser deltar även i mognad av hormon och receptorer samt i vävnadsremodellering genom metalloproteaser som matrixmetalloproteinaser.

Reglering och sjukdomsrelationer: proteolys kontrolleras av pH, lokala ko-faktorer och proteashämmare. Dysreglerad proteolys är kopplad till sjukdomar som cancer, neurodegenerativa sjukdomar och inflammatoriska tillstånd. Forskning om proteolys är viktig inom biokemi och medicin, bland annat för utveckling av proteashämmare som läkemedel.