Tsüstiinproteaasid

Tsüstiinproteaasid on proteiinide klass, mis katalüüsivad peptiidsidemete katkemist tsüsteiini aminohappe jäägi abil aktiivses kohas. Need ensüümid on laialt levinud kõikides elusorganismides, alates bakteritest ja seentest kuni taimede ja loomadeni. Tsüstiinproteaasid mängivad olulist rolli paljudes füsioloogilistes protsessides, sealhulgas valkude lagundamises, rakkude kasvus ja diferentseerumises, apoptoosis ehk programmeeritud rakusurmas, immuunvastuses ja vere hüübimises.

Tsüstiinproteaasid jaotatakse mitmetesse perekondadesse, näiteks papaiinitaolised proteaasid, kaspased, cathepsiinid ja ubikvitiini transglutaminaasid. Nende struktuur ja mehhanism võivad varieeruda, kuid neile kõigile on iseloomulik tsüsteiini jäägi kasutamine nukleofiilina peptiidsideme ründamiseks. See tsüsteiini jääk töötab koos histidiini ja asparagiini jääkidega, moodustades katalüütilise triaadi, mis on oluline ensümaatilise aktiivsuse jaoks.

Tsüstiinproteaaside defektid või kõrvalekalded regulatsioonis võivad põhjustada mitmeid haigusi, sealhulgas vähki, neurodegeneratiivseid haigusi ja autoimmuunhaigusi. Seetõttu on tsüstiinproteaasid atraktiivsed uurimisobjektid ravimiarenduse seisukohast, et kontrollida nende ensüümide aktiivsust erinevate haigusseisundite raviks. Näiteks on mõned tsüstiinproteaasi inhibiitorid juba kasutusel või arendusjärgus erinevate haiguste, nagu osteoporoos, HIV/AIDS ja erinevate vähivormide, raviks. Nende ensüümide mõistmine on seega fundamentaalse bioloogilise tähtsusega ja omab potentsiaali uute terapeutiliste strateegiate väljatöötamisel.