Proteolüüsi

Proteolüüs on valkude hüdrolüüs peptiidide sidemete lõhkumise teel. Seda viivad läbi proteaasid, ensüümid, mis suurendavad sidemete lõhkumise kiirust veemolekuli lisandumisega. Proteolüüs esineb nii seedimise ajal toidus kui ka organismi siseprotsessides, kus valkudest vabanevad aminohapped ja taaskasutatakse vananenud või signaalvalkude lõhkumise kaudu.

Proteaasid jagunevad peamiselt nelja peamisesse klassi: seriinproteaasid, tsüsteiinproteaasid, metalloproteaasid ja aspartaatproteaasid. Iga klass näitab spetsiifilist substraktiivset profiili ja töötleb valke erineva pH-i juures. Näited: pepsiin on maos aspartaatproteaas; trüpsiin ja kimotrüpsiin on seriinproteaasid; kathepsiinid on tsüsteiinproteaasid; metalloproteaasid on laialt levinud ja lõhustavad mitmesuguseid valke.

Proteolüüsi olulised rollid on seedimine, valkude ringluse kontrollimine ja bioaktiivsete peptiidide valmimine. Samuti osaleb see rakusignaali vahendamisel ning mõnel puhul apoptoosi regulatsioonis.

Regulatsioon toimub peamiselt zymogeenidena sünteesimise, aktiveerimise ja inhibiitorite kaudu. Proteaasi inhibiitorid piiravad lõhkumist ning substraadid ning koeolukorrad mõjutavad proteolüüsi kiirust. Liigne proteolüüs võib kaasa tuua haigusi, nagu pankreatiit, põletikulised seisundid ja teatud degeneratiivsed haigused.

Proteolüüsi kasutatakse ka tööstuslikult ja teaduslikult: toiduaineainete töötlemises, pesuainetes ja proteoomikauuringutes. See on keskne tööriist nii molekulaarse bioloogia kui ka meditsiini valdkonnas.