proteinaaseja

Proteinaasit ovat hydrolyyttisiä entsyymejä, jotka katalysoivat proteiinien proteolyyttistä hajoamista pilkkomalla peptidisidoksia. Ne esiintyvät laajasti elävissä soluissa ja niillä on keskeisiä tehtäviä ruoansulatuskanavassa, proteiinin kierrätyksessä sekä kudosremodelloinnissa ja immuunivasteissa.

Luokitus: Keskeisimmät proteinaasiluokat ovat seriinoproteinaasit (esim. trypsiini, kiimotripsiini), kysteiinioproteinaasit (esim. papaiini), aspartaattoproteinaasit (esim. pepsiini) sekä metalloproteinaasit (esim. matrixmetalloproteinaasit). Lisäksi on eksoproteaaseja, kuten aminopeptidaaseja ja carboxypeptidaaseja, jotka leikkaavat proteiinin päistä. Eräät entsyymit ovat erikoistuneita proteiinin lopulliseen hajottamiseen tai aktivoivat muita proteaseja zymogeenimuodossaan.

Katalyysi ja säätely: Katalyyttinen mekanismi vaihtelee luokan mukaan. Seriinoproteinaaseissa on katalyyttinen triadi Ser-His-Asp; kysteiinioproteinaaseissa aktiivinen Cys-His; aspartaattoproteinaaseissa toiminta pohjaa kahden aspartaatin ryhmien yhteistyöhön; metalloproteinaaseissa aktiivisuus vaatii metalliatomin, useimmiten sinkin, osallistumista. Monet proteinaasit syntetisoidaan inaktiivisina zymogeeneinä ja aktivoituvat tarvittaessa; niiden toimintaa säätelevät proteinaasi-inhibiittorit ja paikallinen pH sekä muiden kofaktorien saatavuus.

Rooli ja sovellukset: Biologisesti proteinaasit osallistuvat ruoansulatukseen, solujen kiertokulkuun ja kudosremodellointiin sekä immuunivasteisiin. Patologisesti niiden liiallinen tai epäonnistunut toiminta voi edistää tulehduksia tai syöpäkasvua. Lääketieteessä käytetään proteaasi-inhibiittoreita ja proteiasin kohdesovelluksia sairauksien hoitoon. Teollisuudessa proteinaaseja hyödynnetään elintarvikkeiden käsittelyssä, pesuaineissa sekä bioteknologian ja tutkimuksen apuvälineinä.