Proteaser, även kända som peptidaser, är enzymer som bryter ner proteiner genom att klyva peptidbindningarna mellan aminosyrorna. Denna process kallas proteolys och är avgörande för en lång rad biologiska funktioner, bland annat matsmältning, blodkoagulering, hormonbearbetning och apoptos (programmerad celldöd).
Proteaser är en oerhört mångsidig grupp enzymer som kan klassificeras utifrån sin katalytiska mekanism, substratspecificitet och struktur. De tre största klasserna är:
Dessa enzymer använder en serinrest i sitt aktiva centrum för att klyva peptidbindningen. Kända exempel är trypsin, kimotrypsin och elastas, vilka alla spelar en central roll i matsmältningsprocessen.
Här är det i stället en cysteinrest i det aktiva centrumet som utför nedbrytningen. Till gruppen hör bland annat papain (från papaya), katepsin B och kaspas-3, ett nyckelenzym i apoptosen.
Dessa proteaser använder två asparaginsyrarester i sitt aktiva centrum. Exempel är pepsin, som bryter ner proteiner i magsäcken, katepsin D samt renin, som ingår i kroppens blodtrycksreglering.
Utöver dessa finns även andra klasser, exempelvis metalloproteaser (som kräver en metalljon, oftast zink, för sin funktion) och treoninproteaser, såsom proteasomen som bryter ner skadade eller överflödiga proteiner inuti cellen.
Proteaser skiljer sig också åt i hur specifika de är. Vissa enzymer klyver proteiner endast vid bestämda aminosyresekvenser, medan andra är mer verksamma mot en rad olika substrat. Specificiteten styrs av formen på enzymets aktiva centrum, där substratet måste passera in som en nyckel i ett lås.
Proteaser deltar i flera livsviktiga processer:
Matsmältning: Proteaserna bryter ner kostens proteiner till mindre peptider och fria aminosyror som kan tas upp av kroppen via tarmen.
Blodkoagulering: En kaskad av proteaser aktiverar successivt koagulationsfaktorerna, vilket slutligen leder till bildandet av en blodpropp som stoppar blödningar.
Hormonbearbetning: Många hormoner bildas först som inaktiva föregångare (prohormoner) som proteaser klyver till sina aktiva former.
Apoptos: Vid programmerad celldöd bryter särskilda proteaser (kaspaser) ner cellens strukturella proteiner, vilket leder till att cellen kontrollerat avvecklas.
Eftersom proteaser är så kraftfulla enzymer måste deras aktivitet noggrant regleras. Överaktivitet kan orsaka inflammation och vävnadsnedbrytning, medan nedsatt funktion kan störa viktiga processer i kroppen. Förhöjd proteasaktivitet har exempelvis kopplats till sjukdomar som emfysem, artrit och cancer.
Proteashämmare är läkemedel som blockerar proteasers aktivitet. De används mot en rad olika tillstånd, bland annat emfysem, ledgångsreumatism och cancer. Proteashämmare spelar också en viktig roll inom behandling av hiv och hepatit, där de hindrar virus från att bilda funktionella proteiner.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online