Proteázy

Proteázy jsou enzymy, které katalyzují hydrolýzu peptidových vazeb v proteinech. Rozkládají dlouhé proteinové řetězce na kratší peptidy či jednotlivé aminokyseliny, a tím se podílejí na trávení, zpracování proteinů po syntéze a regulaci poškozených či signálních molekul. Působí v různých tkáních a pod různými podmínkami pH, a jejich aktivita je přesně řízena v organismu.

Podle mechanismu štěpení se proteázy dělí na serinové, cysteinové, aspartátové, metalloproteázy a threonine proteázy. Serinové proteázy využívají trojici aktivních center Ser-His-Asp; cysteinové proteázy pracují s cysteinovým nukleofilním centrem a histidinem; aspartátové proteázy mají aktivní center založené na aspartátech; metalloproteázy vyžadují kovový iont (obvykle zinek) v aktivním místě; threonine proteázy používají threonin jako aktivní centrum, často v proteasomu. Proteázy bývají syntetizovány jako neaktivní formy (zymogeny), například trypsinogen či pepsinogen, a aktivovány proteolytickou klivací.

V biologii plní proteázy široké spektrum funkcí. Trávení bílkovin probíhá v žaludku (pepsin) a v tenkém střevě (trypsin, chymotrypsin). Dále se podílejí na aktivaci či inaktivaci signálních molekul, opracování proteinů během buněčné a extracelulární remodelace a na imunitních a obranných procesech. K regulaci slouží proteázové inhibitory, jako jsou serpinové proteázové inhibitory, TIMPs a alfa-1 antitrypsin; jejich nedostatečná kontrola může vést k poškození tkání.

Průmyslová použití zahrnují zpracování proteinů, detergenty, potravinářství a biotechnologie, kde se proteázy využívají k úpravě, degradaci nebo aktivaci proteinových přípravků.