البروتيات هي الإنزيمات التي تحفز انهيار البروتينات. انهيار البروتين هو عملية طبيعية ضرورية للحفاظ على التوازن الخلوي. يمكن العثور على بروتياز نشطة في جميع أنحاء الجسم ، بما في ذلك الجهاز الهضمي ، داخل الخلايا وتجري في الدم.
هيكل البروتين
وفقا "للكيمياء الحيوية: نهج موجه نحو الحالة" ، تعمل الأحماض الأمينية بمثابة اللبنات الأساسية لجميع البروتينات. يتم استخدام عشرين أحماض أمينية مختلفة في توليفات مختلفة لإنشاء جميع البروتينات الغذائية والخلوية. على المستوى الأساسي ، يتكون هيكل البروتين من الأحماض الأمينية المرتبطة معاً برابطة كيميائية تسمى رابطة ببتيدية. يمكن أن تحتوي البروتينات على عدد قليل من الروابط الببتيدية إلى ما يصل إلى عدة آلاف.
وظيفة البروتياز
ووفقًا لـ "الكيمياء الحيوية: نهج موجه نحو الحالة" ، تعمل البروتياز على تحفيز التحلل البروتيني ، وهي عملية لا رجعة فيها تعمل على تكسير البروتين إلى الأحماض الأمينية المكونة له. يحلل التحلل البروتوني الروابط الببتيدية بين الأحماض الأمينية في البروتينات. الأحماض الأمينية الحرة وأجزاء البروتين أصغر هي منتجات نشاط البروتياز.
أدوار بيولوجية
في طبعة يوليو 2003 من مجلة Nature Review Genetics ، يقول الباحثون إن البروتياز ينخرط في العديد من جوانب البيولوجيا البشرية. على سبيل المثال ، في الأمعاء الدقيقة ، البروتياز تهضم البروتينات الغذائية للسماح بامتصاص الأحماض الأمينية. وتشمل العمليات الأخرى بوساطة البروتياز تخثر الدم ، وظيفة المناعة ، نضوج بروهورمونات ، تكوين العظم ، موت الخلية المبرمج وإعادة تدوير البروتينات الخلوية التي لم تعد هناك حاجة إليها.
تصنيف البروتياز
يقدر الباحثون أن البشر قادرون على إنتاج أكثر من 500 بروتياز مختلفة ، والتي يمكن تصنيفها إلى خمس فئات على أساس الآلية التي تقوم بها الإنزيمات بقطع روابط الببتيد. تستخدم الأسبارتيك والبروتياز المعدنية الماء لربط روابط الببتيد. تحفز البروتونات السيستين والسيرين والثريونين التحلل البروتيني باستخدام آليات مستقلة عن الماء.
البروتياز في الطب
يمكن أن تتطور العديد من الأمراض بعد الإفراط في إنتاج البروتياز. لذلك ، تم تطوير فئة من الأدوية تسمى مثبطات الأنزيم البروتيني لعلاج بعض الأمراض والظروف. أمثلة من مثبطات الأنزيم البروتيني في الطب تشمل مثبطات إنزيم المحول للأنجيوتنسين ، لعلاج ارتفاع ضغط الدم ، ومثبطات بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية ، لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية. ويجري أيضاً بحث العلاج القائم على البروتيني للاستخدام في حالات أخرى ، مثل مرض الزهايمر ومرض هنتنغتون والسرطان والالتهابات الالتهابية.
