Proteolýza

Proteolýza je proces hydrolýzy bílkovin katalyzovaný enzymy nazývanými peptidové hydrolázy nebo proteázy .

Význam

Proteolýza hraje důležitou roli v následujících procesech v těle:

• rozklad potravinových bílkovin na aminokyseliny v důsledku působení trávicích enzymů na ně v žaludku a tenkém střevě ;
• štěpení tělu vlastních bílkovin v procesu metabolismu ;
• tvorba enzymů, hormonů a biologicky aktivních peptidů z jejich neaktivních prekurzorů;
• u rostlin se proteolýza podílí na mobilizaci zásobních proteinů semen během klíčení .

Typy proteolýzy

Působení proteolytických enzymů lze rozdělit do dvou kategorií:

• omezená proteolýza , při které proteáza specificky štěpí jednu nebo více peptidových vazeb v cílovém proteinu, což obvykle vede ke změně funkčního stavu cílového proteinu: aktivují se například enzymy a prohormony se přeměňují na hormony;
• neomezená neboli totální proteolýza , při které se bílkoviny štěpí na jednotlivé aminokyseliny.

Klasifikace proteáz

Podle místa napadení molekuly substrátu se proteolytické enzymy dělí na endopeptidázy a exopeptidázy :

• endopeptidázy nebo proteinázy štěpí peptidové vazby v peptidovém řetězci. Rozpoznají a vážou krátké peptidové sekvence substrátů a relativně specificky hydrolyzují vazby mezi určitými aminokyselinovými zbytky.
• exopeptidázy hydrolyzují peptidy od konce řetězce: aminopeptidázy - od N-konce, karboxypeptidázy - od C-konce. Nakonec dipeptidázy štěpí pouze dipeptidy .

Proteázy jsou také klasifikovány podle typu mechanismu jejich katalýzy . Mezinárodní unie biochemie a molekulární biologie rozlišuje několik tříd proteáz, včetně [1] :

• Serinové proteázy
• Asparagové proteázy
• Cysteinové proteázy
• Metaloproteázy

Omezená proteolýza

Omezená proteolýza je proces štěpení jedné nebo více peptidových vazeb v molekule proteinu enzymem proteázou . Limitovaná proteolýza je jednou z regulačních posttranslačních modifikací . Omezená proteolýza může změnit takové vlastnosti proteinů, jako je enzymatická aktivita, schopnost vázat se na jiné proteiny, intracelulární lokalizace.

Příklady omezené proteolýzy

Omezenou proteolýzu může buňka využít k různým účelům:

• pro štěpení N- a C-koncových signálních sekvencí v procesu intracelulárního transportu proteinů [2] ;
• k odstranění pomocné části proproteinového polypeptidového řetězce, která napomáhá k vytvoření správné terciární struktury (C-peptid v proinzulinu);
• k aktivaci enzymových prekurzorů (trávicích enzymů, krevních koagulačních proteáz [3] );
• ke změně lokalizace proteinu (některé cytoplazmatické proteiny přecházejí do jádra po omezené proteolýze: SREBP, NF-κB [4] , YB-1 [5] );
• získat fyziologicky aktivní oligopeptidy z prekurzorového proteinu (štěpení proopiomelanokortinu za vzniku endorfinu , adrenokortikotropního hormonu , hormonů stimulujících a- a y-melanocyty a dalších fyziologicky aktivních peptidů);
• přerušení mostu mezi proteinovými doménami, přičemž domény většinou zůstávají ve vzájemném kontaktu (zrání difterického toxinu [3] , tvorba buněčného proliferačního faktoru HCF-1;
• pro separaci proteinových globulí v polyproteinech (to je typické pro viry) [6] ;
• získat několik izoforem proteinů (omezená proteolýza proteinů Stat5 a Stat6 vede k tvorbě jejich izoforem postrádajících domény aktivující transkripci).

Poznámky

1. ↑ Unie biochemie a molekulární biologie (NC-IUBMB). Nomenklaturní výbor Mezinárodní unie biochemie a molekulární biologie (NC-IUBMB) (nedostupný odkaz) . Datum přístupu: 29. prosince 2012. Archivováno z originálu 5. ledna 2013. (neurčitý) 
2. ↑ Pushkina N. V. (1998). Posttranslační modifikace proteinů, nakladatelství RSU, Rostov na Donu
3. ↑ 1 2 Štěpánov V. M. (1996). Molekulární biologie. Struktura a funkce proteinů, Vyšší škola, Moskva.
4. ↑ Goulet, B. a Nepveu, A. Kompletní a omezená proteolýza v progresi buněčného cyklu  //  Buněčný cyklus : deník. - 2004. - Sv. 3 . - str. 986-989 . — PMID 15254406 .
5. ↑ Sorokin, AV, Selyutina, AA, Skabkin, MA, Guryanov, SG, Nazimov, IV, Richard, C., Th'ng, J., Yau, J., Sorensen, PH, Ovchinnikov, LP a Evdokimova, V Proteazomem zprostředkované štěpení Y-box-vazebného proteinu 1 je spojeno se stresovou reakcí při poškození DNA  //  Embo J: journal. - 2005. - Sv. 24 . - S. 3602-3612 . - doi : 10.1038/sj.emboj.7600830 . — PMID 16193061 .
6. ↑ Bianchi, E. a Pessi, A. Inhibice virových proteáz: výzvy a příležitosti  //  Biopolymers: journal. - 2002. - Sv. 66 . - str. 101-114 . — PMID 12325160 .

Viz také

• Angiotensin
• kininy
• Proenzymy
• Proteazom

Slovníky a encyklopedie	velká čínština Britannica (online)
V bibliografických katalozích	NKC : ph124661