Proteolyyttisellä

Proteolyyttinen toiminta tarkoittaa proteiinien peptidisidosten hydrolyysiä kataloivien proteaasien toimintaa. Proteolyysi on keskeinen biologinen prosessi, jolla säädellään proteiinien määrää, rakennetta ja aktiivisuutta soluissa sekä ruoansulatuskanavassa. Sana proteolyyttinen (tai proteolyyttisellä käytetty adjektiivi) kuvaa prosesseja, joissa proteiinit hajoavat proteaasien vaikutuksesta.

Proteaasit ovat entsyymejä, jotka kataloivat peptidisidosten katkeamisen. Niiden erityisyys ja toimintaympäristö määrittelevät, missä kohtaa proteiinia hajoaminen tapahtuu (esimerkiksi tiettyjä aminohappojaksoja ja pH-olosuhteita). Proteolyysi tapahtuu sekä solunsisäisesti että eritteissä.

Proteolyysi tapahtuu sekä lysosomaalisissa että cytosolisissa/tai erittyvissä järjestelmissä. Ruoansulatuskanavassa happamassa mahahappessa toimii pepsiin, ja haimasta erittyvät seriin-proteaasit kuten trypsiini ja kymotrypsiini pilkkovat proteiineja edelleen suolistossa. Soluissa proteolyysi tapahtuu proteasomissa ubikvitiinireitillä sekä lysosomaalisissa proteaaseissa kuten kathepsiinien.

Proteolyyttisellä sääntelyllä on keskeinen rooli monissa biologisissa prosesseissa: proteaasit voivat aktivoida tai inaktivoiida proteiineja, säädellä signaalireittejä ja osallistua apoptoosiin kaspaasien avulla. Lisäksi matriisimetalloproteinaasit (MMP:t) muokkaavat soluvälistä ympäristöä, mikä vaikuttaa kudosten remodelointiin ja voivat liittyä syövän invasioon.

Tutkimuksessa proteolyyttinen säätely on tärkeä lääketieteellinen kohde. Proteaasin estäjät ja proteasomien toiminnan estäminen ovat kiinnostuksen kohteita infektiotautien, tulehdusten ja erilaisten syövän muotojen hoidossa. Ymmärrys proteolyyttisen reitin mekanismeista tukea diagnostisia ja terapeuttisia sovelluksia.