Serinproteashämmare

Serinproteashämmare är molekyler som hämmar serinproteaser, en grupp proteolytiska enzymer som använder en katalytisk serinrest i det aktiva centret för att bryta peptidbindningar. Dessa hämmare reglerar proteolys i många biologiska processer, bland annat inflammation, blodkoagulation och vävnadsremodellering. De kan vara proteiner eller små molekyler och verka antingen reversibelt eller irreversibelt. Genom olika mekanismer skyddar de vävnader och upprätthåller cellulär homeostas när proteolys riskerar att bli skadlig.

De viktigaste grupperna av serinproteashämmare är proteiner i serpinfamiljen samt små inhibitorer av Kunitz- eller Kazal-typen. Serinproteashämmare verkar ofta genom en så kallad självinhibition där en reaktiv centrum-loop fungerar som pseudosubstrat och bildar ett kovalent komplext med proteasen. Kunitz- och Kazal-type inhibitorer binder aktivtetsstället icke-kovalent och blockerar åtkomst till det katalytiska serinet. Exempel på proteinbaserade serinproteashämmare är aprotinin (Kunitz-type) som hämmar trypsin och andra proteaser; SPINK-familjens Kazal-type inhibitorer; samt endogena serpiner som alfa-1-antitrypsin (SERPINA1) och antitrombin III (SERPINC1). Bakteriella inhibitorer som ecotin är också kända.

Medicinska och industriella betydelser: Brist på alfa-1-antitrypsin ökar risken för vävnadsskada vid inflammation och lungsjukdomar som KOL. Antitrombin III skyddar mot överdriven koagulation. Aprotinin användes tidigare kliniskt för att minska blodförlust vid kirurgi, men användningen har minskat på grund av säkerhetsrisker. Inom forskning används serinproteashämmare som verktyg för att studera proteaser och som skydd i prover, samt som utgångspunkt för läkemedelsutveckling inom inflammation, koagulopati och andra proteolysrelaterade tillstånd.