PROTEAZ

CAS NUMARASI: 9001-92-7

Proteaz (peptidaz veya proteinaz olarak da adlandırılır), proteolizi, proteinlerin daha küçük polipeptitlere veya tek amino asitlere parçalanmasını katalize eden (reaksiyon hızını artıran veya "hızlandıran") bir enzimdir.
Bunu, suyun bağları kırdığı bir reaksiyon olan hidroliz yoluyla proteinlerdeki peptit bağlarını parçalayarak yaparlar. Proteazlar, alınan proteinlerin sindirimi, protein katabolizması (eski proteinlerin parçalanması) ve hücre sinyalizasyonu dahil olmak üzere birçok biyolojik fonksiyonda yer alır.
Fonksiyonel hızlandırıcıların yokluğunda, proteoliz çok yavaş olacak ve yüzlerce yıl alacaktır.
Proteazlar her türlü canlıda ve virüslerde bulunabilir.
Birden çok kez bağımsız olarak evrimleşmişlerdir ve farklı proteaz sınıfları aynı reaksiyonu tamamen farklı katalitik mekanizmalarla gerçekleştirebilir.
Proteazlar ilk olarak 1993 yılında evrimsel ilişkilerine göre 84 aileye ayrıldı ve dört katalitik tip altında sınıflandırıldı: serin, sistein, aspartik ve metallo proteazlar.
Treonin ve glutamik asit proteazları sırasıyla 1995 ve 2004'e kadar tanımlanmadı. Bir peptit bağını parçalamak için kullanılan mekanizma, sistein ve treonin (proteazlar) veya bir su molekülü (aspartik asit, metallo- ve asit proteazlar) içeren bir amino asit kalıntısını nükleofilik yapmayı içerir, böylece peptit karboksil grubuna saldırabilir.
Bir nükleofil yapmanın bir yolu, bir nükleofil olarak serin, sistein veya treonini aktive etmek için bir histidin kalıntısının kullanıldığı katalitik bir üçlüdür.
Ancak bu, evrimsel bir gruplama değildir, çünkü nükleofil türleri farklı üst ailelerde yakınsak bir şekilde evrimleşmiştir ve bazı üst aileler birden fazla farklı nükleofile farklı evrim göstermiştir.

Proteazlar, prokaryotlardan ökaryotlara ve virüslere kadar tüm organizmalarda bulunur.
Bu enzimler, gıda proteinlerinin basit sindiriminden yüksek düzeyde düzenlenmiş kaskadlara (örneğin, kan pıhtılaşma kaskadı, tamamlayıcı sistem, apoptoz yolları ve omurgasız profenoloksidaz aktive edici kaskadı) kadar çok sayıda fizyolojik reaksiyonda yer alır.
Proteazlar, bir proteinin amino asit dizisine bağlı olarak spesifik peptit bağlarını kırabilir (sınırlı proteoliz) veya bir peptiti tamamen amino asitlere parçalayabilir (sınırsız proteoliz).
Aktivite yıkıcı bir değişiklik olabilir (bir proteinin fonksiyonunun ortadan kaldırılması veya Proteazın ana bileşenlerine sindirilmesi), Proteaz bir fonksiyonun aktivasyonu olabilir veya Proteaz bir sinyal yolundaki bir sinyal olabilir.
Proteazların aktivitesi, proteaz inhibitörleri tarafından inhibe edilir.
Proteaz inhibitörlerinin bir örneği serpin süper ailesidir.
Proteaz, alfa 1-antitripsin (vücudu kendi inflamatuar proteazlarının aşırı etkilerinden korur), alfa 1-antikimotripsin (aynı şekilde yapar), C1-inhibitörünü (vücudu kendi kompleman sisteminin aşırı proteazla tetiklenen aktivasyonundan korur) içerir. ), antitrombin (vücudu aşırı pıhtılaşmadan koruyan), plazminojen aktivatör inhibitörü-1 (proteazla tetiklenen fibrinolizi bloke ederek vücudu yetersiz pıhtılaşmadan koruyan) ve nöroserpin.
Doğal proteaz inhibitörleri, hücre regülasyonu ve farklılaşmasında rol oynayan lipokalin proteinleri ailesini içerir.
Lipokalin proteinlerine bağlanan lipofilik ligandların, tümör proteaz inhibe edici özelliklere sahip olduğu bulunmuştur.

Doğal proteaz inhibitörleri, antiretroviral tedavide kullanılan proteaz inhibitörleri ile karıştırılmamalıdır.
Aralarında HIV/AIDS'in de bulunduğu bazı virüsler, üreme döngülerinde proteazlara bağımlıdır.
Böylece, proteaz inhibitörleri, antiviral araçlar olarak geliştirilmiştir.
Diğer doğal proteaz inhibitörleri savunma mekanizmaları olarak kullanılır.
Yaygın örnekler, bazı bitkilerin tohumlarında bulunan tripsin inhibitörleridir, insanlar için en dikkat çekici olanı, yırtıcıları caydırmak için hareket ettikleri önemli bir gıda ürünü olan soya fasulyesidir.
Ham soya fasulyesi, içerdikleri proteaz inhibitörleri denatüre olana kadar insanlar dahil birçok hayvan için toksiktir.
Proteaz, amino asitleri birbirine bağlayan peptit bağlarının hidrolizi ile protein katabolizmasını katalize eden bir enzim sınıfına verilen isimdir.
Proteazlar, bu reaksiyonları çok sayıda farklı mekanizma ile gerçekleştirmek üzere evrimleşmişlerdir ve hayvanlarda, bitkilerde, bakterilerde, arkelerde ve virüslerde bulunurlar ve bu da onların Dünya'daki tüm yaşam formlarında oynadıkları önemli rolü vurgular.
Proteazlar, protein işlemede, protein fonksiyonunun düzenlenmesinde, apoptozda, viral patogenezde, sindirimde, fotosentezde ve diğer birçok hayati süreçte yer alır.

Proteazlar ayrıca Alzheimer, kanser ve viral enfeksiyon dahil olmak üzere birçok terapötik ortamda değerli bir hedef sunar.
Aslında, en yaygın olarak kullanılan anti-viral terapötik sınıflardan biri, hem HIV hem de HCV enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılan proteaz inhibitörleridir.
Proteaz, proteinlerin hidrolizini katalize eden bir enzimdir.
Proteaz bunu amino asitler arasındaki peptit bağlarını parçalayarak yapar.
Bu enzim unlu mamüllerde hamur yumuşatıcı olarak kullanılır.
Proteaz, hamur reolojisini ve işleme özelliklerini değiştirerek şunları iyileştirir:

-İşlenebilirlik
-esneklik
-İşlenebilirlik
- Bitmiş ürünlerin kalitesi

Proteolitik enzimler (proteazlar), proteini parçalayan enzimlerdir.
Bu enzimler hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve bakteriler tarafından yapılır.
Proteaz, katalitik işlevi proteinlerin peptit bağlarını hidrolize etmek olan bir enzim grubunu ifade eder.
Ayrıca proteolitik enzimler veya proteinazlar olarak da adlandırılırlar.
Proteazlar, çeşitli peptit bağlarını hidrolize etme yeteneklerinde farklılık gösterir.
Proteazların da birçok işlevi vardır.
Proteazların etkisinin sindirim amaçlarıyla, hücre dışı modelleme ve/veya dokuların yeniden şekillenmesiyle, esas olarak homeostaz ve gelişim boyunca veya anormal uyumsuz koşullarda hastalık patogenezi sırasında meydana gelen interstisyel moleküller üzerindeki proteolitik aktivite yoluyla sınırlı olduğuna inanılıyordu.
Proteazlar, insan biyolojisinin birçok alanında yer alır. Örneğin, ince bağırsakta proteazlar, amino asitlerin emilimine izin vermek için diyet proteinlerini sindirir.
Proteazların aracılık ettiği diğer süreçler arasında kan pıhtılaşması, bağışıklık fonksiyonu, prohormonların olgunlaşması, kemik oluşumu, programlanmış hücre ölümü ve artık ihtiyaç duyulmayan hücresel proteinlerin geri dönüşümü yer alır.

Proteazlar sadece sindirim amaçları ve hücre dışı matris ve dokuların yeniden şekillenmesi ile sınırlı değildir, aynı zamanda fizyolojik bağışıklık tepkilerinin indüklenmesi için anahtar faktörlerdir.
Bu indüksiyon, fagolizozomlar içindeki patojenlerin bozunması yoluyla doğrudan veya geçiş ücreti benzeri reseptörler (TLR'ler) gibi anahtar model tanıma reseptörlerinin (PRR'ler) aktivasyonu yoluyla dolaylı olabilir.
Ne yazık ki, aşırı proteaz üretimi, uyumsuz konak tepkilerine ve aşırı doku iltihabı ve hasarına yol açar.
Proteazlar ayrıca Alzheimer, kanser ve viral enfeksiyon dahil olmak üzere birçok terapötik ortamda değerli bir hedef sunar.
Bir matris metallopeptidaz olan MMP-9, anjiyogenezde rol oynar ve kanser için terapötik bir hedeftir.
Hastalık patolojisindeki önemleri nedeniyle proteazlar ilgili bir ilaç hedef sınıfıdır.
Takviyelerde bulunabilecek bazı proteolitik enzimler arasında bromelain, kimotripsin, fisin, papain, serrapeptaz ve tripsin bulunur.
Proteolitik enzimler, ciltteki yaraları temizleme, sindirime yardımcı olma, ağrı ve şişme ve diğer birçok durum dahil olmak üzere uzun bir durum listesi için kullanılır.

Proteazlar, hidroliz reaksiyonunu katalize eden amino asitler veya ligandlar tarafından sınıflandırılır.
Örneğin serin proteazlar, aktif bölgede bir serin içerir. Serin, komşu bir histidin ve aspartik asit tarafından desteklenir.
Bu kombinasyon katalitik üçlü olarak adlandırılır ve tüm serin proteazlarda korunur.
Serin proteazlar iki aşamalı bir biçimde çalışır; ilk olarak, parçalanacak protein ile bir kovalent bağ oluştururlar; ikinci adımda, su içeri girer ve parçalanmış proteinin ikinci yarısını serbest bırakır.
Sistein proteazları, nükleofil olarak sistein kullanır, tıpkı serin proteazların bir nükleofil olarak serin kullanması gibi.
Proteaz, doğal bir biyolojik katalizördür.

Proteaz, papain veya bromelain gibi tahıllardan ve meyvelerden ekstrakte edilebilir.
Veya Proteaz, kimozin veya rennin gibi hayvansal kaynaklardan sığırlardan gelir.
Peptidaz veya proteinaz olarak da adlandırılan proteazlar, protein katabolizması ve peptit bağlarını hidrolize ederek ilkel organizmalarda amino asitlerin üretilmesi için gerekli olan bir tür basit yıkıcı enzimlerdir.
Proteazların protein evriminin en erken aşamalarında ortaya çıkması muhtemeldir ve birçok kez uygulanmıştır.
Farklı proteaz sınıfları genellikle tamamen farklı katalitik mekanizmalar yoluyla aynı proteoliz reaksiyonunu gerçekleştirir.

Proteazlar, hayvanlar, bitkiler, mantarlar, bakteriler, arkeler ve virüsler gibi vahşi kaynaklarda bulunabilir ve sindirim, bağışıklık sistemi işlevi ve kan dolaşımı dahil olmak üzere birçok vücut sürecine katılırlar.
Proteaz enzimleri, proteinlerin sindirilebilirliğini ve mevcudiyetini iyileştirir, diyette daha düşük kaliteli protein alternatiflerinin kullanılmasına izin vererek diyet maliyetlerini optimize eder.
Tahıl ve yağlı tohum küspesi fiyatları dalgalanmaya devam ettiği için bu, yem maliyetlerinden tasarruf edilmesine yardımcı olur. Araştırmacılar ayrıca proteaz enziminin ek faydalarını ve bunun kümes hayvanları ve domuzlarda bağırsak sağlığı ve bakteri dengesi ile bağlantısını araştırıyorlar.
Proteaz enzimleri, hayvan yemlerindeki daha az sindirilebilir proteinleri hidrolize ettikleri ve daha kullanışlı peptitlere parçaladıkları için protein sindiriminde önemli bir faktördür.
Kaliteli bir proteaz ile diyet protein sindirilebilirliğinin iyileştirilmesi, daha düşük kaliteli amino asitlere sahip daha düşük ham protein yem maddelerinin kullanımına izin vererek, yem maddelerinden gerekli olan protein ve sindirilebilir amino asit seviyelerini etkin bir şekilde düşürerek yem maliyetini azaltabilir.

İŞLEV:

Proteaz, proteazlar üzerindeki çalışmaların esas olarak protein yıkımı için kör saldırganlar olarak orijinal rollerine odaklandığı uzun bir zaman olmuştur.
Bu spesifik olmayan parçalayıcı fonksiyonların ötesinde, proteazlar ayrıca proteaz araştırmalarında yeni bir çağı başlatan yeni protein ürünleri üretmek için proteolitik işlemenin oldukça spesifik reaksiyonlarını katalize eder.
Geniş bir bulgular koleksiyonu, birçok proteinin kaderini, lokalizasyonunu ve aktivitesini düzenleyerek, protein-protein etkileşimlerini modüle ederek, yeni biyoaktif moleküller yaratarak, işleme katkıda bulunarak tüm canlı organizmalarda çoklu biyolojik süreçlerin kontrolünde proteazların ilişkisini göstermiştir. hücresel bilgi ve moleküler sinyallerin üretilmesi, dönüştürülmesi ve yükseltilmesi.
Bu çoklu eylemlerin bir sonucu olarak, proteazlar böylece DNA'nın replikasyonunu ve transkripsiyonunu, hücrenin proliferasyonunu ve farklılaşmasını, dokunun morfogenezini ve yeniden şekillenmesini, ısı şoku ve katlanmamış protein tepkilerini, inflamasyonu, bağışıklığı, apoptozu ve benzerlerini etkileyebilir.

KULLANIMI:

Proteaz araştırmaları alanı çok geniştir.
2004 yılından bu yana, bu alanla ilgili her yıl yaklaşık 8000 makale yayınlanmıştır.
Proteazlar endüstride, tıpta ve temel biyolojik araştırma aracı olarak kullanılmaktadır.
Sindirim proteazları birçok çamaşır deterjanının bir parçasıdır ve ayrıca ekmek endüstrisinde ekmek geliştirici olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çeşitli proteazlar tıbbi olarak hem doğal işlevleri (örneğin kan pıhtılaşmasının kontrolü) için hem de tamamen yapay işlevler (örneğin patojenik proteinlerin hedeflenen bozunması için) için kullanılır.
TEV proteaz ve trombin gibi yüksek düzeyde spesifik proteazlar, füzyon proteinlerini ve afinite etiketlerini kontrollü bir şekilde parçalamak için yaygın olarak kullanılır.

ENDÜSTRİYEL KULLANIMLAR:

Proteazlar, farklı endüstriyel ve uygulamalı sektörlerde ticari öneme sahiptir ve birden fazla uygulamaya sahiptir.
Aşırı pH veya yüksek sıcaklıklarda hidroliz dahil olmak üzere çok çeşitli fizyolojik özellikleri nedeniyle farmasötik, teşhis, tekstil, yiyecek ve içecek sektörlerinde kullanım için idealdirler.
Bu proteazlar için özel uygulamalar, bunlarla sınırlı olmamak üzere; Kontaminasyonun giderilmesi için diyet lifi testi ve yerinde temiz katkı maddeleri.
Yeni süreçleri, ürünleri ve tahlilleri araştırmak ve geliştirmek için çok çeşitli saflaştırılmış enzimlere ve enzim karışımlarına sahibiz.

İŞLEV:

Proteazlar, amino asit kalıntılarını birbirine bağlayan peptit bağlarını bölerek uzun protein zincirlerini daha kısa parçalara bölmekle ilgilidir.
Bazıları terminal amino asitleri protein zincirinden ayırır (aminopeptidazlar, karboksipeptidaz A gibi ekzopeptidazlar); diğerleri bir proteinin iç peptit bağlarına saldırır (tripsin, kimotripsin, pepsin, papain, elastaz gibi endopeptidazlar).

ÖZELLİK:

Proteoliz, çok çeşitli protein substratları hidrolize olacak şekilde oldukça karışık olabilir.
Bu, yutulan protein dizisini daha küçük peptit parçalarına ayırması gereken tripsin gibi sindirim enzimleri için geçerlidir.
Rastgele proteazlar tipik olarak substrat üzerindeki tek bir amino aside bağlanır ve bu nedenle yalnızca bu kalıntı için özgüllüğe sahiptir.
Tersine, bazı proteazlar oldukça spesifiktir ve sadece belirli bir diziye sahip substratları böler.
Kan pıhtılaşması (trombin gibi) ve viral poliprotein işlemesi (TEV proteaz gibi), kesin bölünme olaylarını elde etmek için bu düzeyde özgüllük gerektirir.
Bu, uzun bir bağlayıcı yarığa veya boyunca belirtilen kalıntıları bağlayan çeşitli ceplere sahip tünele sahip proteazlar ile elde edilir.

UYGULAMA:

Proteaz, pişirme işleminde mikro bileşen olarak adlandırılır.
Proteaz, maya tercihleri ​​veya ekşi hamur gibi fermantasyon aşamaları gerektirmeyen ekmek yapım sistemlerinde tercih edilir.
Özel enzimlerin eklenmesi, yüksek kaliteli esnaf ve çeşit ekmeğin kısa sürede nasıl yapılabileceğidir.
Genellikle, hamur karıştırma sırasında proteaz eklenir.
Uygulamaya ve formülasyona bağlı olarak, seviyeler un ağırlığına göre %0,1 ila 0,5 arasındadır.
Proteaz ayrıca temiz etiket uygulamalarında da kullanılmaktadır. Yan reaksiyonlar ve ikincil aktivite gibi saflıkla ilgili sorunlar olabilir.
Ayrıca, pişirme sırasında tamamen inaktivasyonun sağlanması, optimum performans için çok önemlidir.
Proteaz tedarik ederken, hat üretimi öncesinde fırınlama testleri ve laboratuvar analizleri yapmak için Proteaz iyi bir uygulamadır.
Diğer enzimlere benzer şekilde proteaz, optimum aktivite ve performans için özel koşullar gerektirir.

Proteazın araştırma değeri çok büyüktür ve proteazlar endüstride, tıpta ve biyolojik teknolojide yaygın olarak uygulanmaktadır.
Proteazların canlı organizmalardaki temel rollerine uygun olarak, proteolitik sistemlerdeki küçük değişiklikler, nörodejeneratif bozukluk, kanser, kardiyovasküler ve inflamatuar hastalıklar gibi çoklu patolojik koşulların altında yatacaktır.
Bu nedenle, proteazlar buna göre farmasötik endüstrisinde potansiyel ilaç hedefleri veya tanısal ve prognostik biyobelirteçler olarak önemli roller oynarlar.
Çeşitli proteazlar, hem doğal işlevleri için hem de tamamen yapay işlevleri için tıbbi olarak uygulanmaktadır.
Proteazlar ayrıca, gelişimsel ipuçlarının veya çevresel varyasyonların bir yansıması olarak belirli bitki protein setlerinin işlenmesine, olgunlaşmasına veya yok edilmesine de katkıda bulunur.
Benzer şekilde, birçok enfeksiyöz mikroorganizma, proteazları replikasyon için gerekli olarak alır veya bunları, insan yaşamıyla büyük bir ilgisi olan hastalıkların uygulanması için proteaz hedefli tedavilerin gelişimini hızlandıran virülans faktörleri olarak tedavi eder.
Proteazlar, biyokimyasal reaktifler olarak veya çok sayıda ürünün imalatındaki kullanışlılıkları nedeniyle biyoteknoloji endüstrisinde de ana odak noktasıdır.
Birçok çamaşır deterjanının bir parçası olarak sindirim proteazları, ekmek endüstrisinde ekmek geliştirici olarak da yaygın olarak kullanılabilir.

Uygulamalar

- Fare kuyruğundan genomik DNA izolasyonu
- Kültürlenmiş hücrelerden genomik DNA izolasyonu
- DNA ve RNA'yı dokulardan veya hücre hatlarından izole ederken DNazların ve RNazların çıkarılması
- Enzim lokalizasyonunun belirlenmesi
- PCR ürünlerinin klonlama verimliliğinin arttırılması

FİZİKSEL VE ​​KİMYASAL ÖZELLİKLER:

-depolama sıcaklığı: 2-8°C
-çözünürlük H2O: 5-20 mg/mL
-form: toz
-Beyaz renk

ÜRETİM:

Öte yandan, Proteaz, gıda sınıfı mikroorganizmalardan daha verimli bir şekilde üretilebilir.
Bazı örnekler mantarlar (Aspergillus oryzae) veya bakterilerdir (Bacillus subtilis).
Bu, endüstriyel ölçekte fermantasyon ve sonraki işlemler yoluyla gerçekleşir.

O NASIL ÇALIŞIR:

Proteolitik enzimler, vücuttaki veya derideki proteinleri parçalayan enzimlerdir.
Bu, sindirime veya şişme ve ağrı ile ilgili proteinlerin parçalanmasına yardımcı olabilir.

SYNONYM:

Sistein Proteaz inhibitörü (hidroklorür)
Sistein proteaz inhibitörü HCl
HY-17541A
MFCD28167760
Sistein Proteaz inhibitörü hidroklorür
2197053-49-7

IUPAC ADI:

Bu Ek'in başka bir yerinde belirtilenler dışında proteazlar
Proteinaz, Tritirachium albüm serin
proteinazlar
Proteolitc Enzim