PROTEAZLAR

CAS NUMARASI: 9001-92-7

Proteaz (bir peptidaz veya proteinaz olarak da adlandırılır), proteolizi katalize eden (reaksiyon hızını artıran veya "hızlandıran"), proteinleri daha küçük polipeptitlere veya tek amino asitlere parçalayan ve yeni protein ürünlerinin oluşumunu teşvik eden 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.

Katalitik kalıntıya dayalı Proteazlar yedi geniş gruba ayrılabilir:
Serin proteazlar - serin alkol kullanarak
Sistein proteazları - bir sistein tiyol kullanarak
Treonin proteazları - treonin ikincil alkol kullanarak
Aspartik proteazlar - bir aspartat karboksilik asit kullanarak
Glutamik proteazlar - bir glutamat karboksilik asit kullanarak
Metalloproteazlar - bir metal, genellikle çinko kullanarak
Asparagin peptit liyazları - bir eliminasyon reaksiyonu gerçekleştirmek için bir asparagin kullanarak (su gerektirmez)
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 tarif edilmedi.
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 karbonil 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.

peptit liyazları:
Yedinci katalitik tipte bir proteolitik enzim olan asparagin peptit liyaz, 2011'de tanımlanmıştır.
Proteolitik mekanizması, hidroliz yerine bir eliminasyon reaksiyonu gerçekleştirdiğinden olağandışıdır.
Bu reaksiyon sırasında, katalitik asparajin, doğru koşullar altında proteinlerdeki asparajin kalıntılarında kendini parçalayan döngüsel bir kimyasal yapı oluşturur. Temelde farklı mekanizması göz önüne alındığında, bir peptidaz olarak dahil edilmesi tartışmalı olabilir.

evrimsel filogeni:
MEROPS veritabanında proteaz evrimsel süper ailelerinin güncel bir sınıflandırması bulunur.
Bu veri tabanında, proteazlar ilk olarak yapı, mekanizma ve katalitik kalıntı düzenine (örneğin, P'nin nükleofil ailelerinin bir karışımını gösterdiği PA klanı) dayalı olarak 'klan' (süper aile) ile sınıflandırılır.
Her 'klan' içinde, proteazlar dizi benzerliğine göre ailelere sınıflandırılır.
Her aile yüzlerce ilişkili proteaz içerebilir.

Şu anda 50'den fazla klan bilinmektedir ve bunların her biri proteolizin bağımsız bir evrimsel kökenini gösterir.

Optimum pH'a dayalı sınıflandırma
Alternatif olarak, proteazlar, aktif oldukları optimal pH'a göre sınıflandırılabilir:

asit proteazlar:
Tip 1 aşırı duyarlılığa dahil olan nötr proteazlar.
Burada mast hücreleri tarafından salınır ve kompleman ve kininlerin aktivasyonuna neden olur.
Bu grup kalpainleri içerir.
Temel proteazlar (veya alkalin proteazlar)
Enzimatik fonksiyon ve mekanizmadır. 

Proteazın Rolü:
Sırasıyla yağları ve karbonhidratları parçalayan lipaz ve amilaz ile karşılaştırıldığında, proteaz ailesinin görevleri daha geniştir.
Evet, proteaz, gıdadaki proteini, vücudun daha sonra enerji için kullanabileceği amino asitlere ayırmaya yardımcı olur, ancak proteazların farklı olduğu nokta, aynı zamanda, temel süreçlerde bir dizi başka rol oynamalarıdır, örneğin:
Kanın pıhtılaşması
Hücre bölünmesi
Proteinlerin geri dönüşümü
Bağışıklık desteği

Bazı durumlarda, enzimler bu süreçleri aktive etmekten doğrudan sorumludur ve diğer durumlarda, onları kayda değer bir etkiye sahip oldukları noktaya kadar hızlandırırlar.
Çalışmalar ayrıca ilave proteaz almanın bazı potansiyel sağlık yararları olabileceğini gösteriyor.

Sindirim desteği: Proteazın vücudun esansiyel amino asitleri emmesine yardımcı olduğundan bahsetmiştik, ancak proteaz enzimleri sindirim sürecine yardımcı olarak iştahsızlık, şişkinlik ve karın rahatsızlığı gibi hazımsızlık semptomları yaşayan kişilere yardımcı olabilir.

Kas ağrısı: Sporcular, proteini sağlık rejimlerinin önemli bir parçası olarak görürler ve proteaz da etken olabilir.
Bir çalışmada, bir proteaz enzim karışımı, plaseboya göre egzersiz sonrası kas hassasiyetini ve ağrıyı azalttı.

Yara iyileşmesi: Küçük bir çalışma, proteaz enzimi serrapeptaz aldıktan sonra diş ameliyatı sonrası hastalarda şişlik ve rahatsızlık hissinin azaldığını gösterdi.

Uygun Proteazın Seçilmesi
Daha önce belirtildiği gibi, hem bitkiler hem de hayvanlar proteazlara sahiptir ve bazı durumlarda bitki enzimlerini dahil etmek harika bir seçenektir.
Bitki kaynaklarından gelen iki popüler proteaz, papayadan papain ve ananastan bromelaindir.
Bunların her ikisi de yüzyıllardır proteinleri parçalama yetenekleri için kullanılmıştır, ancak sağlık nedenleriyle değil, et yumuşatıcı olarak kullanılmıştır.
Bunlar en popüler gıda kaynaklarından ikisidir, ancak zencefil, kuşkonmaz, kivi ve kimchi gibi başkaları da vardır.
Diğer bir seçenek de, çeşitli sağlık destek işlevleri için takviyelerden proteaz almaktır.
Örneğin, bitki bazlı bir sindirim formülünde proteaz kullanmak, sindirim fonksiyonunu desteklerken besin emilimine yardımcı olacaktır; Bununla birlikte, proteazlar, alerjiler veya sıcaklık değişiklikleri nedeniyle aşırı mukusun giderilmesine yardımcı olmak için de kullanılır.

Pek çok proteaz olduğu unutulmamalıdır, bu nedenle belirli bir konu için uygun proteazın seçilmesi önemlidir.
Ek yollarla daha fazla proteaz elde etmek söz konusu olduğunda, müşteriniz için doğru olanı bulmak önemlidir.
Proteazlar sindirim veya sistemik / terapötik formülasyonlarda mevcut olduğundan seçim yapabileceğiniz iki seçenek vardır.
İlki yemekle birlikte alınır ve ikincisi çoğu durumda yemekten alınır.
Mevcut seçenekler hakkında daha fazla bilgi için lütfen Enzim Bilimi Temsilcinizle iletişime geçin.

Proteoliz için kullanılan iki hidrolitik mekanizmanın karşılaştırılması.
Enzim siyah, substrat proteini kırmızı ve su mavi ile gösterilir.
Üst panel, enzimin suyu polarize etmek için bir asit kullandığı ve daha sonra substratı hidrolize ettiği 1 aşamalı hidrolizi gösterir.
Alt panel, enzim içindeki bir tortunun, bir nükleofil (Nu) olarak hareket etmek ve substrata saldırmak üzere aktive edildiği 2 aşamalı hidrolizi gösterir.
Bu, enzimin substratın N-terminal yarısına kovalent olarak bağlandığı bir ara ürün oluşturur.
İkinci adımda, bu ara maddeyi hidrolize etmek ve katalizi tamamlamak için su aktive edilir.
Diğer enzim kalıntıları (gösterilmemiştir) hidrojenleri bağışlar ve kabul eder ve reaksiyon mekanizması boyunca yük oluşumunu elektrostatik olarak stabilize eder.
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).

Kataliz:
Kataliz, iki mekanizmadan biri ile gerçekleştirilir:

Aspartik, glutamik ve metallo-proteazlar, peptit bağını hidrolize etmek için nükleofilik bir saldırı gerçekleştiren bir su molekülünü aktive eder.
Serin, treonin ve sistein proteazları bir nükleofilik kalıntı kullanır (genellikle bir katalitik üçlüde).
Bu kalıntı, proteazı substrat proteinine kovalent olarak bağlamak için bir nükleofilik saldırı gerçekleştirir ve ürünün ilk yarısını serbest bırakır.
Bu kovalent asil-enzim ara ürünü daha sonra ürünün ikinci yarısını serbest bırakarak ve serbest enzimi yeniden üreterek katalizi tamamlamak için aktif su ile hidrolize edilir.

özgüllük:
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.
Örneğin tripsin, ...K... veya ...R... (''=bölünme bölgesi) dizilerine özeldir.

Tersine, bazı proteazlar oldukça spesifiktir ve yalnızca 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, belirli kalıntılara bağlanan birkaç cepli uzun bir bağlayıcı yarığa veya tünele sahip proteazlar ile elde edilir.
Örneğin, TEV proteazı ...ENLYFQS... (''=klevaj bölgesi) dizisine özgüdür.

Bozunma ve otoliz:
Kendileri protein olan proteazlar, bazen aynı çeşitteki diğer proteaz molekülleri tarafından parçalanır.
Bu, proteaz aktivitesinin düzenlenmesi için bir yöntem olarak işlev görür. Bazı proteazlar otolizden sonra daha az aktifken (örneğin TEV proteaz) diğerleri daha aktiftir (örneğin tripsinojen).

kullanımı:
Ana madde: Proteazlar (tıbbi ve ilgili kullanımlar)
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 (örn. kan pıhtılaşmasının kontrolü) için hem de tamamen yapay işlevler (örn. 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.

inhibitörleri:
Ana maddeler: Proteaz inhibitörü (biyoloji) ve Proteaz inhibitörü (farmakoloji)
Proteazların aktivitesi, proteaz inhibitörleri tarafından inhibe edilir.
Proteaz inhibitörlerinin bir örneği serpin süper ailesidir. Alfa 1-antitripsin (vücudu kendi inflamatuar proteazlarının aşırı etkilerinden korur), alfa 1-antichymotripsin (aynı şekilde yapar), C1-inhibitör (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 terapötik maddeler 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 önemli bir gıda ürünü olan soya fasulyesidir.
Ham soya fasulyesi, içerdikleri proteaz inhibitörleri denatüre olana kadar insanlar dahil birçok hayvan için toksiktir.

Kimyasalların dünya çapında farklı endüstrilerde kullanımı muazzam bir şekilde arttı ve insanların sağlığını etkiledi.
Modern dünya, gezegendeki yaşamın iyileştirilmesi için bu zararlı kimyasalları çevre dostu ürünlerle değiştirmeyi amaçlıyor.
Kimyasal süreçlere rağmen enzimatik süreçler oluşturmak, bilim adamlarının temel amacı olmuştur.
Çeşitli enzimler, özellikle mikrobiyal proteazlar, tekstil, deterjan, deri, yem, atık ve diğerleri gibi farklı kurumsal sektörlerde en çok kullanılanlardır.

Çok sayıda hücre içi proteaz, farklılaşma, protein döngüsü, hormon regülasyonu ve hücresel protein havuzunda hayati bir rol oynayan mikroplar tarafından üretilirken, hücre dışı proteazlar, fotoğraf filminin işlenmesi, enzimatik sentez temelinde protein hidrolizinde önemlidir. çözücü ve deterjan hazırlığı, substrat özgüllüğü, termal tolerans ve zein hidrolizatlarının üretimi.

Keratin:
Keratinler, genellikle sert keratinler ve yumuşak keratinler olmak üzere iki şekilde bulunan proteinlerdir.
Sert keratinler esas olarak tırnaklarda, boynuzlarda, gagalarda, derinin üst tabakasında ve esas olarak saçta yaygın olarak bulunan yapısal proteinleri içerir.
Keratin proteinlerinin lifleri, saçın yapısını oluşturan kompakt foliküller halinde kendiliğinden toplanır.
Keratin proteinlerinin karmaşık bir saça birleştirilmesi süreci, çoklu genlerin, sitokinlerin ve büyüme faktörlerinin kontrolü altındadır.
Sert keratinlerin aksine, yumuşak keratinler, epitel dokuları gibi dokularda bol miktarda bulunanlardır.
Yün keratininin yapısı saç keratinine büyük benzerlik gösterir.
Üç tip saç keratini bilinmektedir.

Birincisi alfa keratinler; bunların boyutu 60 ila 80 kDa arasındadır.
Düşük kükürt içeriğine sahip olan bunlar, esas olarak alfa-sarmal alanlardan oluşur.
Genel olarak, alfa keratinler, saçın lif korteksinde bulundukları için yapısal protein sınıfını oluştururlar.
İkinci tip, ekstrakte edilemeyen, daha az çalışılmış bir keratin sınıfı olan beta keratinlerdir.
Bunlar genellikle saç kütikülünde bulunur ve koruyucu işlevler yerine getirir.

Üçüncü tip, yüksek kükürt içeriğine sahip gama keratinlerdir; bu keratinlerin boyutu ~15 kDa'dır.
Boyutları, diğer keratin sınıflarından nispeten daha küçüktür.
Bu keratinler, saçtaki disülfid bağlarını çapraz bağlayarak kortikal üst yapının korunmasına yardımcı olur.
Tüm bu keratin türleri, bir proteaz enzimi sınıfına ait olan keratinaz enzimi tarafından parçalanabilir.
Dünyada pazarlanan enzimlerin %60'ını oluşturan proteazlar, deterjanlar, gıda ve deri işleme gibi birçok uygulamadan sorumludur.

Keratinaz enzimi (E.C. 3.4.99.11), keratin proteinlerindeki disülfid hidrojen bağlarını bozan serin hidrolaz gruplarından biridir.
UniProt sonuçlarına göre Bacillus subtilis tarafından üretilen protein keratinazlarından biri iki alan içerir.
Birincisi 59 amino asit uzunluğundadır ve inhibitör I9'u kodlar; diğeri 243 amino asit uzunluğundadır ve peptidaz S8'i kodlar.
İlk alan, 19 ila 77 amino asit dizisinden oluşur ve ikinci alan, 103 ila 345 amino asit dizisinden oluşur.
Enzim ayrıca kalsiyum iyonu için bir metal iyonu bağlama bölgesine sahiptir.
Bu, kalsiyum iyonlarının keratinazlar için kofaktörler olarak hareket ettiği anlamına gelir; ortamdaki kalsiyum iyonlarının varlığı, keratinazların aktivitesini artırabilir.

Keratinazın yapısı, keratin proteinlerini parçalama işlevinde onu çok verimli kılar.
Günlük yeşil atıklarımız ve hayvansal atıklarımız, karmaşıklıkları nedeniyle bozulmadan kalan bol miktarda keratin içerir.
Bu tür çözünmeyen keratinler, tedavi edilmezse çevre kirliliğine yol açabilir.
Böylece, bir çözüm olarak, bu tür atıklar, atığı daha basit ve biyolojik olarak parçalanabilen maddelere dönüştüren keratinaz enzimleri tarafından işlenir.
Hücre dışı keratinazlar, çeşitli fermentasyon teknikleri kullanılarak ve pH, sıcaklık ve nitrojen ve karbon kaynağı türü ve mikrop seçimi gibi koşulları optimize ederek çeşitli mikroplardan başarılı bir şekilde izole edilmiştir.
Mikroplardan elde edilen keratinazlar etkili, biyolojik olarak parçalanabilir ve ekonomiktir ve kimyasal işlemlere kıyasla çok daha iyi sonuçlar sağlar.

Alkali Proteazlar:
Bacillus cinsi, 9 ile 11 arasında değişen alkali pH'da aktif olan ticari olarak önemli alkalin proteaz (EC.3.4.21-24.99) için hayati öneme sahiptir.
Bu alkalin proteaz üreticileri su, toprak ve yüksek düzeyde alkali koşullarda dağılmıştır.
Deterjan kontaminasyonu, kurutulmuş balık, kum toprağı ve mezbahalar gibi çeşitli kaynaklardan, alkalin proteazların ayrılması belirtilmiştir.
Deterjan endüstrisi, alkalin pH aralığına sahip serin proteazlar olan alkalin proteazları en fazla tüketir.
Fenil metan sülfonil florür (PMSF) tarafından kolayca inaktive edilen bu alkalin serin proteazlar, enzim pazarının üçte birini oluşturmaktadır.
Alkali proteazlar aktivitelerinde benzersizdir ve farmasötik, gıda ve diğer ilgili endüstrilerde farklı formülasyonlar için kullanılırken sabit bir alkali pH'ı korur.

Bu alkalin proteazların geniş bir uygulama yelpazesi, benzersiz özelliklere ve önemli aktiviteye sahip yeni suşlar keşfetme umuduyla araştırmacıların daha fazla dikkatini çekiyor.
Hayvan derisi ve postlarının tüylerinin alınması için Bacillus sp. istenen hidrolitik, elastolitik ve keratinolitik özellikleri sağlar.
Bu Bacillus suşları, yüksek enzimatik aktivite ile salgılanan büyük miktarlarda enzim nedeniyle dünya çapında ticari olarak kullanılmıştır.
Alkali proteazlar, piyasada artan proteaz talebi ve maliyet etkinliği ile birden fazla kaynak tarafından üretilse de, mevcut biyoteknolojik ilerlemede yalnızca hiperaktivite ile daha fazla verim gösteren suşlar kabul edilecektir.

Subtilisin Carlsberg ve subtilisin novo gibi iki temel alkalin proteaz türü Bacillus sp.'den elde edilir. Zein hidrolizatları üretmek için endüstriyel bir enzim olarak kullanılabilen.
Halofilik kaynaklarda farklı mikrobiyal sp. serin alkalin proteazları salgıladıkları da rapor edilmiştir.
Entomopatojenik bakteri Photorhabdus sp. Ca2+ alkalin proteaz içeren EK1 suşu (PhPrtPI), bir metalloproteaz olarak kategorize edilir.
Farklı proteinler ve peptitler ile geniş spektrumlu özgüllüğü nedeniyle, PhPrtPI'nin böcek dokularının parçalanması yoluyla nematodlara besin sağladığı ileri sürülmektedir.

Bir Salinivibrio sp. AF-2004 suşu, makul bir termal tolerans ve geniş bir pH aralığı (5.0–10.0) ile metalotip proteaz üretir.
Termal ve halofilik özelliklerinden dolayı şiddetle tavsiye edilen bir türdür.
Başka bir suş olan Bacillus clausii'nin de tek enerji kaynağı olarak pepton, Cu ve fruktoz kullanımı ile alkalin proteaz üretimi için ticari ölçekte kullanılması tavsiye edilir.
Önerilen optimum pH ve sıcaklık sırasıyla 8–9 ve 37–40°C'dir.

Alkali proteaz üreten mandıra sulu çamurundan izole edilen bir Bacillus sp. türü, MPTK 712, deniz gemi kurtları ile simbiyotik bir ilişki sergiler.
Kurthia spiroforme gibi çok nadir mikroplar da alkalin proteaz üretebilir.
Keçi derisi metagenomik kütüphanesi tarafından tanınan bazı alkalin serin proteazlar, peptidazlara homoloji gösterir ve Cryptococcus aureus, optimum sıcaklık (45–50°C) ve pH (9–10) ile iyi biyoaktivite gösterir.
Alkalin proteaz üreten farklı mantarlar da rapor edilmiştir.

asidik proteaz:
Asit proteazlar, pH 3,8 ile 5,6 arasında stabil ve aktiftir ve sıklıkla soya sosu, protein hidrolizat ve sindirim yardımcılarında ve baharat malzemesi üretiminde kullanılır.
Asidik proteazların optimum pH'ı 3-4'tür ve izoelektrik nokta aralığı, moleküler ağırlığı 30-45 kDa ile 3 ile 4,5 arasındadır.
Ayrıca asit proteazlar, bira ve meyve suyunun temizlenmesinde, un hamurunun dokusunun iyileştirilmesinde ve fibril kasının yumuşatılmasında kullanım için de kullanılır.

Alkalin proteazlarla karşılaştırıldığında, bu hücre dışı asit proteazlar çoğunlukla Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus awamori, Aspergillus fumigatus ve Aspergillus saitoi gibi mantar türleri tarafından üretilir.
Mantar hücre dışı asit proteazlarının çoğu, aspergilla opepsinler olarak bilinir. Aspartik proteazlar, katalitik aktivite için aktif bölgeyi oluşturan 380-420 uzun amino asit kalıntısı zincirlerinden oluşan asit proteazlardır.
Bu asidik proteazlar endopeptidazlardır ve üç aileye ayrılır: pepsin (A1), retropepsin (A2) ve Para retrovirüslerinden (A3) enzimler.
Bu üç aile AA klanına yerleştirildi.

A1 ve A2'nin birbirleriyle yakından ilişkili olduğu, A3 ailesinin üyeleri ise A1 ve A2 aileleriyle bir miktar akrabalık gösterdiği bulunmuştur.
Pepsin ailesinin üyelerinin aktif bir bölge yarığı, bilobal bir yapının lobları arasında bulunur.
Peptit bağının her iki tarafında bulunan aromatik amino asit kalıntılarına karşı asidik proteazların büyük bir özgüllüğü sergilenmektedir. Peptid bağlarına sahip bu aromatik amino asit kalıntıları pepsine benzer, ancak daha az katıdır.
Genel olarak asidik proteazlar iki gruba ayrılır: (i) pepsin benzeri enzimler ve (ii) Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Endothia ve Mucor tarafından üretilen rennin benzeri enzimler (Tomoda ve Shimazono, 1964).

Nötr Proteazlar:
Nötr proteazlar, nötr veya zayıf asidik veya zayıf alkali pH'ta aktif oldukları gibi tanımlanır.
Çoğunlukla nötr proteazlar, Bacillus cinsine aittir ve pH 5 ila 8 arasında değişen nispeten düşük bir termotoleransa sahiptir (Tablo 1).
Orta reaksiyon hızı nedeniyle gıda proteinlerinin hidrolizinde daha az acılık üretirler; bu nedenle gıda endüstrisinde daha değerli kabul edilirler.
Nötraz, bitki proteinaz inhibitörlerine karşı duyarsızlığı nedeniyle bira endüstrisine dahil edilmiştir.

Hidrofobik amino asitlere karşı yüksek afinite temelinde, nötr proteazlar tanımlanır ve karakterize edilir.
Gıda hidrolizatının üretimi sırasında, düşük termotolerans nedeniyle nötr proteazların reaktivitesini kontrol etmek biraz avantajlıdır.
Metalloproteaz tipine ait nötr proteazların aktivitesi için iki değerlikli bir metal iyonu gereklidir.

Proteazlar ayrıca karbonhidrat zamkları ve mukopolisakkaritlerin ekstraksiyonu dahil olmak üzere hayvan veya bitki ekstraktlarından protein olmayan ürünlerin saflaştırılmasına yönelik işlemlerde daha özel uygulamalar bulmuştur.
Proteazlar, tüyler gibi atık malzemeleri hayvan yemi olarak kullanılmak üzere protein konsantrelerine dönüştürmek için keratin malzemelerinin çözündürülmesi için kullanılabilir.

Streptomyces türünden bir alkalin proteaz da güçlü keratinolitik aktiviteye sahiptir.
Bitki proteazları, papain ve bromelain, B. subtilis nötr proteazı gibi et yumuşatma enzimleri olarak etkilidir.
Proteazların diğer endüstriyel uygulamaları, X-ışını filmi de dahil olmak üzere geleneksel jelatin içeren fotoğraf filminden gümüş geri kazanımında ve endüstriyel ve evsel organik atıkların sıvılaştırılmasında kullanımlarını içerir.
Proteazlar ayrıca insanlar ve hayvanlar tarafından sindirim yardımcıları olarak tüketilebilir.

Proteazlar, proteinlerin peptit bağlarını kıran enzimlerdir; asit, nötr ve alkali proteazlara ayrılırlar.
Bu enzimler, yüksek tuz konsantrasyonları gibi çeşitli koşullarda bitkilerden, hayvanlardan ve mikroorganizmalardan elde edilebilir.
Halofilik proteazlar, organik çözücülerin varlığında yüksek sıcaklıkta ve iyonik kuvvette stabil aktiviteye sahiptir.
Bazı proteaz enzimlerinin deterjanlarda, ilaç endüstrisinde, biyoremediasyon süreçlerinde ve gıda endüstrilerinde potansiyel kullanımları vardır.

Halobacillus blutaparonensis suşu M9'dan eter, izooktan ve sikloheksana karşı proteazın toleransı gibi farklı proteazlar tarafından organik çözücüye karşı stabilite incelenmiştir; ve Geomicrobium sp'nin toleransı.
EMB2 - etanol, benzen, sikloheksan ve heptan.

Gıda endüstrilerinde, proteazlar, belirli aroma ve aroma özelliklerine sahip bileşikler üretmek için fermantasyon süreçlerinde rol oynar.
Proteazlar ayrıca balık sosu hazırlamada, tabaklama endüstrisinde derinin ön muamelesinde ve terapötik diyet ürünlerinin formülasyonunda kullanılmıştır.

Proteolitik enzimler (proteazlar), proteini parçalayan enzimlerdir.
Bu enzimler hayvanlar, bitkiler, mantarlar ve bakteriler tarafından yapılır.

Proteolitik enzimler vücuttaki veya derideki proteinleri parçalar.
Bu, sindirime veya şişme ve ağrı ile ilgili proteinlerin parçalanmasına yardımcı olabilir.
Takviyelerde bulunabilecek bazı proteolitik enzimler arasında bromelain, kimotripsin, fisin, papain, serrapeptaz ve tripsin bulunur.

Proteolitik enzimler, ciltteki yaraları temizleme, sindirime yardımcı olma, ağrı ve şişlik ve diğer birçok durum dahil olmak üzere uzun bir durum listesi için kullanılır.
Kullanımlar ve etkiler hakkında daha fazla bilgi için belirli konulara bakın.

Proteaz, proteinaz veya peptidaz olarak da adlandırılan proteolitik enzim, uzun zincirli protein moleküllerini daha kısa parçalara (peptidler) ve nihayetinde bileşenlerine, amino asitlere ayıran bir grup enzimden herhangi biri.
Proteolitik enzimler bakterilerde, arkelerde, belirli alg türlerinde, bazı virüslerde ve bitkilerde bulunur; bununla birlikte, en çok hayvanlarda bulunurlar.

Proteinlerin parçalanmasını katalize ettikleri bölgelere göre sınıflandırılan farklı proteolitik enzim türleri vardır.
İki ana grup, proteinlerin terminal uçlarını hedefleyen ekzopeptidazlar ve proteinler içindeki bölgeleri hedefleyen endopeptidazlardır.
Endopeptidazlar, çeşitli katalitik mekanizmalar kullanır; bu grup içinde aspartik endopeptidazlar, sistein endopeptidazlar, glutamik endopeptidazlar, metaloendopeptidazlar, serin endopeptidazlar ve treonin endopeptidazlar bulunur.
Oligopeptidaz terimi, spesifik olarak peptitler üzerinde etkili olan enzimler için ayrılmıştır. 

En iyi bilinen proteolitik enzimler arasında sindirim sisteminde bulunanlardır.
Midede, protein malzemeleri başlangıçta pepsin olarak bilinen bir gastrik endopeptidaz tarafından saldırıya uğrar.
Protein materyali ince bağırsağa geçtiğinde, midede sadece kısmen sindirilen proteinler, pankreas tarafından salgılanan proteolitik enzimler tarafından daha fazla saldırıya uğrar.

Bu enzimler, pankreastaki asiner hücreler tarafından üretilen inaktif öncüllerden ince bağırsakta serbest bırakılır.
Öncüller tripsinojen, kimotripsinojen, proelastaz ve prokarboksipeptidaz olarak adlandırılır.
Tripsinojen, ince bağırsağın duvarlarından salgılanan bir enzim (enterokinaz) tarafından tripsin adı verilen bir endopeptidaza dönüştürülür.

Tripsin daha sonra kimotripsin, elastaz ve karboksipeptidaz öncüllerini aktive eder. Pankreatik enzimler bağırsakta aktive olduklarında, proteinleri bağırsak duvarındaki hücreler tarafından kolayca emilen serbest amino asitlere dönüştürürler.
Pankreas ayrıca, tripsine bağlanan ve aktivitesini bloke eden pankreas salgılayan tripsin inhibitörü adı verilen bir protein üretir.
Bu şekilde pankreasın kendini oto-sindirimden koruduğu düşünülmektedir.

Proteazlar muhtemelen protein evriminin en erken aşamalarında, protein katabolizması ve ilkel organizmalarda amino asitlerin üretimi için gerekli basit yıkıcı enzimler olarak ortaya çıktı. Uzun yıllar boyunca, proteazlar üzerine yapılan çalışmalar, protein yıkımı ile bağlantılı kör saldırganlar olarak orijinal rollerine odaklandı. Bununla birlikte, bu spesifik olmayan parçalayıcı fonksiyonların ötesinde, proteazların keskin makas gibi davrandığının ve yeni protein ürünleri üreterek proteolitik işlemenin oldukça spesifik reaksiyonlarını katalize ettiğinin anlaşılması, proteaz araştırmalarında yeni bir çağın başlangıcını başlattı.
Bu antik enzimler grubundaki araştırmaların mevcut başarısı, esas olarak, tüm canlı organizmalarda çoklu biyolojik süreçlerin kontrolüyle ilgili olduklarını gösteren geniş bulgular koleksiyonundan kaynaklanmaktadır.

Böylece, proteazlar birçok proteinin kaderini, lokalizasyonunu ve aktivitesini düzenler, protein-protein etkileşimlerini modüle eder, yeni biyoaktif moleküller yaratır, hücresel bilginin işlenmesine katkıda bulunur ve moleküler sinyalleri üretir, iletir ve yükseltir.
Bu çoklu eylemlerin doğrudan bir sonucu olarak, proteazlar DNA replikasyonu ve transkripsiyonunu, hücre proliferasyonunu ve farklılaşmasını, doku morfogenezini ve yeniden şekillenmesini, ısı şoku ve katlanmamış protein yanıtlarını, anjiyogenezi, nörojenezi, yumurtlamayı, döllenmeyi, yara onarımını, kök hücre mobilizasyonunu, hemostazı etkiler. kan pıhtılaşması, iltihaplanma, bağışıklık, otofaji, yaşlanma, nekroz ve apoptoz.
Proteazların hücre davranışı ve tüm organizmaların hayatta kalması ve ölümündeki bu temel rolleriyle uyumlu olarak, proteolitik sistemlerdeki değişiklikler kanser, nörodejeneratif bozukluklar ve inflamatuar ve kardiyovasküler hastalıklar gibi çoklu patolojik koşulların altında yatar.

Buna göre, birçok proteaz, farmasötik endüstrisi için potansiyel ilaç hedefleri veya tanısal ve prognostik biyobelirteçler olarak önemli bir ilgi odağıdır.
Proteazlar ayrıca bitkilerde kilit rol oynar ve gelişimsel ipuçlarına veya çevresel koşullardaki değişikliklere yanıt olarak belirli protein setlerinin işlenmesine, olgunlaşmasına veya yok edilmesine katkıda bulunur.

Benzer şekilde, birçok enfeksiyöz mikroorganizma, replikasyon için proteazlara ihtiyaç duyar veya AIDS gibi insan yaşamıyla büyük ilgisi olan hastalıklar için proteaz hedefli tedavilerin geliştirilmesini kolaylaştıran virülans faktörleri olarak proteazları kullanır.
Son olarak, proteazlar, biyokimyasal reaktifler olarak veya çok sayıda ürünün imalatındaki kullanışlılıkları nedeniyle biyoteknoloji endüstrisinin de önemli araçlarıdır.

Proteaz fonksiyonlarındaki bu olağanüstü çeşitlilik, çeşitli boyut ve şekiller sergileyen çok sayıda enzimin evrimsel icadının doğrudan sonucudur.
Bu nedenle, proteazların mimari tasarımı, basit katalitik birimlerden (~20 kDa) oluşan küçük enzimlerden proteazom ve meprin metalloproteinaz izoformları (0.7-6 MDa) gibi karmaşık protein işleme ve bozunma makinelerine kadar uzanır (15).
Özgüllük açısından çeşitlilik de ortak bir kuraldır.

Bu nedenle, bazı proteazlar, tek bir proteinin benzersiz bir peptit bağına karşı mükemmel bir özgüllük sergiler; bununla birlikte, çoğu proteaz, substratlar için nispeten spesifik değildir ve bazıları açıkça rastgeledir ve ayrım gözetmeksizin birden fazla substratı hedefler.
Proteazlar ayrıca hücresel coğrafyada uygun yerlerini belirlemek için farklı stratejiler izler ve çoğu durumda ek bir seviye sağlayan farklı proteazlar, substratlar, kofaktörler, inhibitörler, adaptörler, reseptörler ve bağlayıcı proteinlerden oluşan karmaşık ağlar bağlamında çalışır. proteolitik enzimlerin çalışmasına ilgi değil, aynı zamanda karmaşıklık.

Bu çalışma, bu derginin gelecek sayılarında yayınlanacak olan proteazlar üzerine bir mini inceleme serisine bir ön çalışma olarak hizmet etmeyi amaçlamaktadır.
Bu giriş makalesi, bakterilerden insana kadar tüm organizmalarda bulunan proteolitik enzimlerin büyük ve giderek artan karmaşıklığının tartışılmasına odaklanacaktır.
İlk olarak, proteolitik uzayın gerçek boyutlarına ışık tutan karşılaştırmalı genomik analizin sonuçlarını göstereceğiz.

Geniş Proteolitik Manzara
Proteazlar, ortak bir kimyasal reaksiyonun etkili uygulayıcılarıdır: peptit bağlarının hidrolizi.
Çoğu proteolitik enzim, doğal olarak oluşan amino asitler arasındaki a-peptit bağlarını parçalar, ancak biraz farklı reaksiyonlar gerçekleştiren bazı proteazlar vardır.

Böylece, DUB'ler (deubikuitilleştirici enzimler) olarak bilinen büyük bir enzim grubu, ubikuitin ve ubikuitin benzeri protein konjugatlarındaki izopeptid bağlarını hidrolize edebilir; y-glutamil hidrolaz ve glutamat karboksipeptidaz, y-glutamil bağlarını hedefler; y-glutamiltransferazlar peptit bağlarını hem transfer eder hem de parçalar; ve molekül içi otoproteazlar (nükleoporin ve polisistin-1 gibi) kendi polipeptit zincirleri üzerinde sadece tek bir bağı hidrolize eder, ancak daha sonra proteolitik aktivitelerini kaybeder.
Özellikle ve bazı koşullar altında, proteazlar peptit bağlarını da sentezleyebilir.

Proteazlar başlangıçta iç peptit bağlarını hedefleyen endopeptidazlar ve etkileri karşılık gelen substratlarının NH2 ve COOH terminalleri tarafından yönlendirilen ekzopeptidazlar (aminopeptidazlar ve karboksipeptidazlar) olarak sınıflandırıldı.
Bununla birlikte, bu enzimler hakkında yapısal ve mekanik bilgilerin mevcudiyeti, yeni sınıflandırma şemalarını kolaylaştırdı.
Kataliz mekanizmasına bağlı olarak, proteazlar aspartik, glutamik ve metalloproteazlar, sistein, serin ve treonin proteazlar olmak üzere altı farklı sınıfa ayrılır, ancak glutamik proteazlar şimdiye kadar memelilerde bulunmamıştır.

İlk üç sınıf, substratın peptit bağına saldırmak için bir nükleofil olarak aktifleştirilmiş bir su molekülü kullanır, oysa geri kalan enzimlerde nükleofil, aktif bölgede bulunan bir amino asit kalıntısıdır (sırasıyla Cys, Ser veya Thr). hangi sınıf adları türetilir.
Farklı sınıfların proteazları, amino asit dizi karşılaştırması temelinde ailelere ayrıca gruplandırılabilir ve aileler, üç boyutlu yapılarındaki benzerliklere dayalı olarak klanlar halinde birleştirilebilir.
Genom dizilerinin biyoinformatik analizi, farklı organizmalarda çalışan proteolitik sistemlerin karmaşıklık ve boyutlarını belirlemek için belirleyici olmuştur.

Kapsamlı bir proteaz ve inhibitör veri tabanı olan MEROPS'un (merops.sanger.ac.uk) son sürümü, çok sayıda psödojen ve endojen retroviralden türetilen proteazla ilgili diziler içermesine rağmen, insan proteazları ve homologları için 1008 girişe açıklama getirmektedir. genomumuza gömülü elementler.
Proteaz psödojenlerini veya bu retrovirüs türevli dizileri içermeyen Degradome Veritabanı, oldukça küratörlüğünde bir veri tabanı, 68 ailede sınıflandırılan 569 insan proteazı ve homologunu listeler.
Metalloproteazlar ve serin proteazlar, sırasıyla 194 ve 176 üye ile en yoğun nüfuslu sınıflardır ve bunu 150 sistein proteaz takip eder, buna karşın treonin ve aspartik proteazlar sırasıyla sadece 28 ve 21 üye içerir.

 Peptit bağlarının proteolitik hidrolizi, sayısız fizyolojik sürecin düzenlenmesi için gerekli ve her yerde bulunan bir mekanizma olarak kabul edilmektedir.
Proteazları tanımlamak için rutin olarak dört ana proteolitik enzim sınıfı kullanılmıştır.
Serin proteazlar muhtemelen en iyi karakterize edilenlerdir.
Bu proteaz sınıfı, tripsin, kimotripsin ve elastaz içerir.
Sistein proteaz sınıfı, papain, kalpain ve lizozomal katepsinleri içerir.
Aspartik proteazlar arasında pepsin ve rennin bulunur.
Metallo-proteazlar termolisin ve karboksipeptidaz A'yı içerir.
Protein iş akışı ihtiyaçlarınız için titizlikle test edilmiş proteinazlardan oluşan kapsamlı teklifimizi keşfedin.

ARAŞTIRMA UYGULAMALARI İÇİN PROTEAZLAR
Proteaz seçiminize yardımcı olmak için Proteaz Bulucumuz, araştırmacıların kesin protein bölünmesi için gerekli endo- ve ekzopeptidazları bulmasına olanak tanır.
Daha küçük polipeptitler veya tek amino asitlerdeki proteinlerin katalitik parçalanmasını kolaylaştıran proteazlarımız, protein araştırma uygulama ihtiyaçlarınızı karşılamak için kapsamlı bir teklif yelpazesi sunar.

ENDÜSTRİYEL VE ​​UYGULAMALI ARAŞTIRMALAR İÇİN PROTEAZLAR
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.

PROTEAZ TESPİT KİTLERİ
Kalite Kontrol departmanımız tarafından yıllardır kullanılan metodolojileri kullanarak eser miktarda proteazı tespit etmek veya toplam proteaz aktivitesini belirlemek için kullanımı kolay iki kit sunuyoruz.
Proteolitik aktivite için binlerce numuneyi test etmek için bu protokolleri kullandık.

Proteaz Tespit Kitleri, seçtiğiniz florometrik veya kolorimetrik tespit ile birincil veya eser proteaz aktivitesinin tespiti için eksiksiz kitlerdir. Kontrol, standartlar, arabellekler ve alt tabaka dahil olmak üzere ihtiyacınız olan her şey dahildir.
Kolaylık sağlamak için tahlil, bir küvet veya mikroplaka formatında gerçekleştirilebilir.
Her kit, 200 x 1 mL'lik testler için yeterli reaktif içerir.
Düşük proteaz aktivitesi seviyelerini ölçerken daha fazla hassasiyet için Proteaz Floresan Algılama kiti (PF0100) önerilir. Birincil proteaz aktivitesinin daha doğru bir şekilde ölçülmesi için Proteaz Kolorimetrik Tespit kiti (PC0100) önerilir.

Hem Florometrik Tespit Kiti hem de Kolorimetrik Tespit Kiti, geniş uygulama uygunluğunu sağlamak için dört tip proteaz sınıfının (serin, aspartik, sistein ve metalloproteazlar) temsili numunelerine karşı test edilmiştir.

Proteazlar, diğer proteazlar da dahil olmak üzere diğer proteinleri hidrolize eden, kimyasal reaksiyonlarda enzim inertliği varsayımlarına meydan okuyan ve yerleşik kütle eylem çerçevelerini kullanarak öngörülen proteaz-substrat konsantrasyonlarını değiştiren enzimlerdir.
Sistein katepsinler, substratları parçalayarak çok sayıda hastalıkta yer alan güçlü proteazlardır, ancak aynı zamanda henüz tanımlanmamış, substrat olarak proteaz dinamiklerinin dahil edilmesini gerektiren birbirlerini hidrolize ederler.

Burada, çoklu proteaz sistemlerinde substrat bozunması sırasında üretilen çoklu türlerin ve ara maddelerin konsantrasyonlarının tahminlerini geliştirmek için, proteolitik ağlarda oto-sindirim, inaktivasyon, yamyamlık ve dikkat dağınıklığının proteaz üzerinde proteaz reaksiyonlarını dahil ederek deneysel ve hesaplamalı modeller kullandık.
Bu, başkalarının bozulmaları test etmesi ve proteolitik ağ reaksiyonları ve sistem dinamiklerindeki değişimleri tahmin etmesi için çevrimiçi olarak kullanıma sunuldu.

Enzimler, tanım gereği, değiştirilmeden veya yok edilmeden reaksiyon hızlarını artıran biyokimyasal reaksiyonlardaki katalizörlerdir.
Bununla birlikte, bu enzim bir proteaz, diğer proteinleri hidrolize eden bir enzim alt sınıfı olduğunda ve bu proteaz bir multiproteaz sisteminde olduğunda, enzim eylemsizliği varsayımlarına meydan okuyan, bu sistemin kinetik tahminlerini değiştiren substrat olarak proteaz dinamikleri dahil edilmelidir.
Proteaz üzerinde proteaz inaktive edici hidroliz, farmasötik dozlama stratejilerini belirlemek için kullanılan tahmini proteaz konsantrasyonlarını değiştirebilir.

Sistein katepsinler, bir katepsinin mevcut substrat ile diğerini hidrolize ettiği katepsin yamyamlığı yapabilen proteazlardır ve bu dinamiklerin yanlış anlaşılması, tanımlanmış bir bölmede meydana gelen bir proteolitik etkileşim ağında çalışan çoklu proteazların yanlış hesaplanmasına neden olabilir.
Bireysel proteaz-on-proteaz bağlanması ve kataliz oranları belirlendikten sonra, proteolitik ağ dinamikleri, aynı anda substrat bölünmesini dahil ederken, tek bir sistemde birden fazla proteaz tarafından işbirlikçi/rekabetçi bozunmanın hesaplamalı modelleri kullanılarak araştırılabilir.

Parametre optimizasyonu sırasında, inaktive edilmiş proteazların kalan aktif proteazlar için rekabetçi inhibitörler haline geldiği ek dikkat dağıtma reaksiyonlarının meydana geldiği ve başka bir ağ reaksiyon düğümünün tanıtıldığı ortaya çıktı.
Birlikte ele alındığında, çoklu bir proteaz ağındaki substrat bozunmasının iyileştirilmiş tahminleri, enzim proteolitik bozunma için kaybolabileceğinden, diğer enzimatik sistemlerden kinetik hususları değiştirerek, oto-sindirim, inaktivasyon, yamyamlık ve dikkat dağıtma reaksiyon terimlerini dahil ettikten sonra elde edildi.

Peptidazlar veya proteinazlar olarak da adlandırılan proteazlar, proteoliz gerçekleştiren enzimlerdir. Proteoliz en önemli biyolojik reaksiyonlardan biridir. Proteolitik aktivite, proteaz adı verilen bir enzim sınıfına atfedilmiştir.
Bu enzimler geniş bir dağılıma sahiptir ve önemli biyolojik işlemler gerçekleştirirler.
Proteazlar, bu reaksiyonları çok sayıda farklı mekanizma ile gerçekleştirmek üzere evrimleşmiştir ve farklı proteaz sınıfları aynı reaksiyonu tamamen farklı katalitik mekanizmalarla gerçekleştirebilir. 

Proteazlar hayvanlarda, bitkilerde, bakterilerde, arkelerde ve virüslerde bulunur.
Proteazlar, protein işlemede, protein fonksiyonunun düzenlenmesinde, apoptozda, viral patogenezde, sindirimde, fotosentezde ve diğer birçok hayati süreçte yer alır.
Proteazların etki mekanizması onları serin, sistein veya treonin proteazlar (amino-terminal nükleofil hidrolazlar) veya aspartik, metallo ve glutamik proteazlar (glütamik proteazlar şimdiye kadar memelilerde bulunmayan tek alt tiptir) olarak sınıflandırır.

Proteazların görevleri nelerdir?
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.

Katalitik alanlara göre sınıflandırılan proteazlar
Proteazlar yedi geniş gruba ayrılabilir:

serin proteazlar
Bir serin alkol kullanarak, çok çeşitli işlevler görüntüleyin.

sistein proteazları
Apoptoz ve iltihaplanma ile ilgili kaspazları ve protein bozulmasını destekleyen katepsinleri içeren bir sistein tiyol kullanarak.

treonin proteazlar
Treonin ikincil alkol kullanma

glutamik proteazlar
Glutamat karboksilik asit kullanma

metalloproteazlar
Bir metal kullanarak, genellikle çinko.
Metalloproteaz ailesi, salgılanan, zara bağlı veya sitozolik olan aminopeptidazları ve endopeptidazları içerir.

Asparagin peptit liyazları
Bir eliminasyon reaksiyonu gerçekleştirmek için bir asparajin kullanmak (su gerektirmeyen)
 
Proteazlar, geleneksel olarak, çok sınırlı bir substrat spektrumuna sahip sadece protein parçalayıcı enzimler olarak görülüyordu.
Proteaz araştırmalarındaki büyük bir genişleme, çeşitli yeni substratları ortaya çıkardı ve şimdi proteazların, patofizyolojik süreçleri yöneten kritik pleiotropik aktörler olduğu açıktır.
Son bulgular, net proteolitik aktivitenin, proteaz ağındaki farklı proteaz ve proteaz inhibitör aileleri arasındaki ara bağlantılara da bağlı olduğunu kanıtladı.

Bu derlemede, özellikle pulmoner patofizyolojiye odaklanarak bu yeni kavramlara genel bir bakış sunuyoruz.
Sistein ve serin proteazlar dahil olmak üzere birkaç proteaz ailesinin ortaya çıkan rollerini tanımlıyoruz.

Proteaz ağının karmaşıklığı, aynı kökenli serin proteaz inhibitörü işleme yoluyla matris metaloproteazlar tarafından serin proteaz aktivitesinin çok boyutlu düzenlenmesi ışığında örneklendirilir.
Son olarak, pulmoner patogenez sırasında düzensiz proteaz aktivitesinin teşhis/prognoz amaçları için nasıl kullanılabileceğini ve nanoteknolojiler kullanılarak terapötik bir araç olarak nasıl kullanılabileceğini vurgulayacağız.

Proteazları bütünleştirici biyoloji perspektifinin bir parçası olarak ele almak, içsel proteaz düzensizliği ile ilgili akciğer hastalıklarını tedavi etmek için yeni terapötik hedeflerin geliştirilmesine giden yolu açabilir.

Proteazlar ve Diğer Enzimler
Proteaz, protein peptit bağlarını hidrolize eden bir enzim sınıfı için genel bir terimdir.
Polipeptidin hidrolize edilme şekline göre, endopeptidaz ve ekzopeptidaz olmak üzere iki tipe ayrılabilir.
Endopeptidaz, küçük bir moleküler peptit oluşturmak için protein molekülünün içini parçalar.
Ekzopeptidaz, protein molekülünün serbest amino grubu veya karboksil grubunun terminalinden peptit bağını birer birer hidrolize eder ve amino asit salınır, ilki bir aminopeptidaz ve ikincisi bir karboksipeptidazdır.
Proteaz ayrıca aktif merkezine göre serin proteaz, tiyol proteaz, metallo proteinaz ve aspartik proteaz olarak ayrılabilir.

Reaksiyonun optimum pH değerine göre asit proteaz, nötr proteaz ve alkalin proteaz olarak ikiye ayrılır.
Proteaz, başta endopeptidaz olmak üzere endüstriyel üretimde kullanılmaktadır.
Proteazlar, hayvan iç organlarında, bitki gövdelerinde, yapraklarda, meyvelerde ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunur.
Mikrobiyal proteazlar esas olarak küfler ve bakteriler tarafından üretilir, bunu mayalar ve aktinomisetler izler.
Proteazların birçok çeşidi vardır ve önemlileri pepsin, tripsin, katepsin, papain ve subtilisindir.
Proteaz, uygulanacak reaksiyon substratı için katı seçiciliğe sahiptir.
Proteazlar, bazik amino asitlerin tripsin katalizli hidroliziyle oluşturulan peptit bağları gibi, protein moleküllerindeki belirli peptit bağları üzerinde sadece etkili olabilir.
Proteaz yaygın olarak dağılmış bir proteindir ve özellikle insan ve hayvanların sindirim sisteminde bol miktarda bulunur.
Hayvan ve bitkilerin sınırlı kaynakları nedeniyle, proteaz preparasyonlarının endüstriyel üretimi esas olarak Bacillus subtilis ve Aspergillus oryzae gibi mikroorganizmaların fermantasyonu ile hazırlanır.

Diğer Enzimler
Bir enzim, canlı hücreler tarafından üretilen, substratına oldukça spesifik ve katalitik olarak oldukça güçlü olan bir protein veya RNA'dır.
Enzimler çok önemli bir biyokatalizör sınıfıdır.
Enzim tarafından katalize edilen reaksiyonun doğasına göre enzim altı kategoriye ayrılır.

Oksidoredüktaz, substratın redoks reaksiyonunu destekleyen bir enzimdir.
Redoks reaksiyonunu katalize eden ve oksidaz ve redüktaz olmak üzere iki tipe ayrılabilen bir enzim türüdür.
Transferazlar, metiltransferaz, aminotransferaz, asetiltransferaz, kinaz ve polimeraz vb. dahil olmak üzere substratlar arasında belirli grupların (asetil, metil, amino, fosfat vb.) transferini veya değişimini katalize eden enzimlerdir.
Hidrolaz enzimleri, amilaz, proteaz, lipaz, fosfataz, glikosidaz ve benzeri gibi substratların hidrolizini katalize eder.
Liyazlar, substrattan bir grubu çıkarır (hidrolize edilmemiş) ve bir çift bağ veya dehidrataz, dekarboksilaz, karbonik anhidraz, aldolaz, sitrat sentaz ve benzerleri dahil olmak üzere bunun ters reaksiyonunu bırakır.
Birçok liyaz, iki substrat arasında yeni bir kimyasal bağ oluşturan ve bir substratın çift bağını ortadan kaldıran bir ters reaksiyonu katalize eder ve sentaz bu sınıfa aittir.

İzomeraz, substratlarını çeşitli izomerler, geometrik izomerler veya optik izomerler arasında dönüştürür.
Ligaz, glutamin sentetaz, DNA ligaz, biyotine bağımlı karboksilaz ve benzeri gibi bir ATP-bağlı fosfat parçalayıcı enzim ile birleştirilmiş tek bir bileşik molekülüne iki moleküler bir substratın sentezini katalize eder.
Uluslararası Biyokimya Birliği tarafından yayınlanan enzimlerin yukarıdaki altı kategoriye ve ana enzim türlerinin her birine ve ayrıca substrat üzerinde etkili olan grupların veya bağların özelliklerine göre yayınlanan tek tip enzim sınıflandırması ilkesine göre, birkaç alt kategoriye ayrılmıştır.
Tam olarak substratın veya reaktantın yapısını gösteren her bir alt sınıf, birkaç gruba (alt-alt sınıflar) bölünür; her grup doğrudan birkaç enzim içerir.
Enzimin karakteri nedeniyle canlı vücuttaki kimyasal reaksiyon, son derece yumuşak koşullar altında verimli ve spesifik olarak gerçekleştirilebilir.

Proteazlar, uzun zincirli proteinleri, onları bir arada tutan peptit bağlarını keserek daha küçük parçalara ayırma veya sindirme mekanizması olan proteolizi gerçekleştiren bir enzim sınıfıdır.
Pankreas tarafından salgılanan bir serin proteaz olan tripsin, hücrelerin bir şişeye yapışmak için kullandığı bağları parçalamak için hücre doku kültüründe yaygın olarak kullanılır.

Proteazlar ayrıca hastalıkta önemli bir rol oynar. HIV-1 proteaz, viral replikasyon süreci için gereklidir. Bir matris metallopeptidaz olan MMP-9, anjiyogenezde rol oynar ve kanser için terapötik bir hedeftir.
Proteazların birçok sinyal yolunda önemli bir rolü vardır, bu nedenle proteaz aktif bölgeleri hedeflenirken seçicilik elde etmek zor olabilir.

Eurofins Discovery'nin 50'den fazla proteaz hedefinden oluşan geniş portföyü serin, sistein, aspartik ve metalloproteaz ailelerini kapsar ve tarama ve profil oluşturma hizmetlerimizin temelini oluşturur.
Hizmetlerimizde yer alan temel proteaz aileleri ve hedefler aşağıda vurgulanmıştır.

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 proteazlar, nükleofil olarak sistein kullanır, tıpkı serin proteazların bir nükleofil olarak serin kullanması gibi.

Serin proteazlar, Trypsin, Chymotrypsin ve Elastase dahil olmak üzere bir dizi sindirim enzimini içerir.
Hepsi, katalitik triad adı verilen reaksiyonu katalize etmek için birlikte çalışan aynı üç amino asidi içerirken, proteinleri parçaladıkları yerde farklılık gösterirler.

Bu özgünlük, farklı fonksiyonel gruplar içeren bir bağlama cebinden kaynaklanmaktadır.
Kimotripsin, büyük bir hidrofobik tortuyu tercih eder; cebi büyüktür ve hidrofobik kalıntılar içerir.
Bağlama cebinin bu temsilinde, substratın hidrofobik fenilalanin yeşil renkle gösterilmiştir ve çevreleyen amino asitlerin hidrofobikliği gri (hidrofobik) veya mor (hidrofilik) toplarla gösterilmiştir.
Tripsin, lizin gibi pozitif yüklü kalıntılara özeldir ve cebin dibinde negatif bir amino asit olan aspartik asit içerir.
Elastaz küçük bir nötr kalıntıyı tercih eder; çok küçük bir cebi var.

Sistein proteazları, kaspazlar ve deubiquitinaz gibi hücresel süreçleri düzenlemede rolü olan enzimleri içerir.

Proteazın başka bir sınıfı aspartat proteazlardır. 

Bu aile HIV proteazı içerir. HIV, proteinlerini uzun bir zincir halinde üretir; HIV proteaz, uzun proteini fonksiyonel birimlere ayırır.
Uzun proteinleri böldüğü için, uzun peptit substratını barındıracak bir tüneli vardır ve proteinin üst "kanatları" açılıp kapanarak substratın içeri girmesine ve ürünlerin çıkmasına izin verebilir.
Aspartat proteazları, aktif bölgede, substrat proteinini doğrudan parçalamak için aktif bölge su molekülünün reaktivitesini artıran iki aspartat kalıntısını içerir.

Üçüncü bir proteaz sınıfı, karboksipeptidaz gibi metaloproteazlardır.
Karboksipeptidazlar, C terminal amino asitlerini proteinlerden uzaklaştırır.
Aktif bölge, histidin (H), serin (S) aspartik asit (E) kalıntıları ile etkileşimler yoluyla proteine ​​bağlanan çinko içerir.

Periselüler Proteoliz ve Sinyallemede Serin Proteazlar üzerine sanal toplantı, üst üste binen substratlara ve perihücresel çevredeki işlevlere sahip diğer ilgili proteazlara daha fazla odaklanarak, membran bağlantılı serin proteazlar üzerine ASBMB özel sempozyumu geleneğini sürdürüyor.

Konferans geleneksel olarak hücre içi proteoliz alanında önde gelen ulusal ve uluslararası araştırmacıları bir araya getiriyor ve onlara en son bulgularını sunmaları, fikir ve teknoloji alışverişinde bulunmaları ve işbirlikleri oluşturmak için ağ oluşturmaları için bir forum sağlıyor.
Aynı derecede önemli, aynı zamanda lisansüstü öğrenci ve doktora sonrası seviyedeki genç araştırmacılar için mevcut araştırmalarını tartışmak, alandaki uzmanlarla tanışmak ve gelecekteki kariyer gelişimleri için çok önemli olan yeni bilimsel etkileşimler oluşturmak için bir alan sağlar.
Bu amaçla interaktif bir poster oturumu ve poster sunumcularının çalışmalarının görünürlüğünü artırmak için video kayıtlarına kolay erişim planlıyoruz.
Toplantıyı sanal olarak yapmak, bu konferansı öğrenciler için olduğu kadar hücre içi proteolizin söz konusu olduğu diğer alanlardan araştırmacılar için daha da erişilebilir kılmak için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Hormonlar, büyüme faktörleri ve reseptörleri, iyon kanalları, hücre adezyon molekülleri ve hücre dışı matrisin yapısal bileşenleri dahil olmak üzere hücre dışı ortamda proteinlerin bölünmesi, hücre davranışının düzenlenmesinde önemli bir rol oynar.
Memeli genomları tarafından kodlanan 500'den fazla proteolitik enzim arasında, tüm ana organlarda hücre yüzeyinde eksprese edilen zara bağlı serin proteazlar, plazma zarı boyunca sinyal iletimine aracılık etmek için mükemmel bir şekilde uygundur ve giderek artan bir şekilde organın önemli düzenleyicileri olarak kabul edilmektedir. gelişme ve homeostaz.

Aynı zamanda, kontrolsüz periselüler proteolizin epitelyal ve endotelyal bariyer disfonksiyonuna, inflamatuar, kardiyovasküler ve solunum hastalıklarına ve ayrıca kansere katkıda bulunduğu gösterilmiştir.
SARS-CoV-2 de dahil olmak üzere grip ve koronavirüs tipi virüslerin birçoğunun artık bu proteazların aktivitesini hedef hücreye girmek için kullandığı ve MASP'leri hücrenin enfeksiyona karşı duyarlılığının önemli bir belirleyicisi haline getirdiği bilinmektedir.

Serin proteazların viral biyolojideki rollerine ek olarak, toplantı biyosentez, kaçakçılık ve translasyon sonrası modifikasyonlar, endojen ve farmakolojik inhibitörler, gelişimsel ve diğer fizyolojik fonksiyonlar, düzensizlik mekanizmaları ve patolojik sonuçları ve proteazın moleküler mekanizmaları gibi konuları kapsayacaktır. - aracılı sinyalleşme.

Proteazlar, peptit bağlarının parçalanmasında uzmanlaşmış enzimlerdir.
Aktiviteleri, polipeptitleri temel elementlerine kadar parçalayarak veya protein aktivitesini değiştirmek için spesifik bir kalıntıda bir substratı kesin olarak bölerek nispeten gelişigüzel olabilir.
Bu çizimler, proteolitik aktiviteye dayanan bilimsel kavramları vurgular ve hücre biyolojisinin en çok çalışılan bazı alanlarında proteazların önemini vurgular.

Enzimler, hemen hemen her biyolojik süreci katalize eden yaşam için gerekli olan biyokatalizörlerdir.
Antik çağlardan beri enzimler bira, şarap, sirke, peynir ve ekşi hamur gibi farklı gıda ürünlerinin imalatında ve deri, keten ve çivit gibi ürünlerin üretiminde kullanılmıştır.
Biyokataliz, aktif farmasötiklerin, zirai kimyasal ve farmasötik ara ürünlerin, dökme kimyasalların ve gıda bileşenlerinin endüstriyel üretiminde gerekli bir araç olarak gelişmiştir.
Enzimler başlangıçta saf halde kullanılmasa da, belirli bir suştan saf enzimler üreten fermantasyon süreçleri sonunda büyük ölçekte geliştirildi.
Mikroorganizmalar endüstriyel biyolojiye önemli bir katkı sağlamıştır.
Mikrobiyal enzimler, metabolik katalizörler olarak önemli bir rol oynar ve bu nedenle çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılır.
Şu anda endüstriyel işlemlerde kullanılan enzimlerin çoğu hidrolitiktir ve çeşitli doğal maddelerin parçalanması için kullanılmaktadır.

Proteaz, süt ve deterjan endüstrilerinde yaygın kullanımı nedeniyle baskın enzim tipi olmaya devam etmektedir.
Proteazlar çok önemli enzimlerdir ve toplam küresel enzim satışlarının %60'ından fazlasını oluştururlar.
Bu enzimler genel olarak iki ana gruba ayrılabilir: iç peptit bağlarını parçalayan endopeptidazlar ve C veya N terminalli peptit bağlarını parçalayan ekzopeptidazlar.
Proteaz enzimi, protein moleküllerinin amino asitlere ve peptidlere parçalanmasını sağlayan hidrolitik reaksiyonu katalize eder.
Mikroplar, kısa sürede büyük miktarlarda kültürlenebildikleri, nispeten ucuz oldukları ve istenen ürünün sürekli tedarikini üretebildikleri için bitki ve hayvanlardan daha iyi bir proteaz kaynağı olarak hizmet eder.

Serin proteaz etki mekanizmasından geçen iyi bilinen üç enzim vardır, bunlar kimotripsin, tripsin ve elastazdır.
Kimotripsinin enzim mekanizmasına detaylı olarak bakacağız.

Proteaz, bir proteinde amino asitleri birbirine bağlayan peptit bağlarını hidrolize eden bir enzimdir. Proteazlar belirli amino asitler için spesifiktir ve peptit bağının karboksi veya amino tarafındaki bu amino asitleri hidrolize edebilir.

İki genel proteaz türü vardır:
Endoproteazlar (Serin Proteazlar):
Protein içindeki spesifik peptit bağlarını parçalayabilir.

Ekzoproteazlar:
Yalnızca terminal amino asit kalıntılarını parçalayın.
Proenzimler (Zimojenler):
Başlangıçta aktif olmayan bir biçimde sentezlenen, ancak mevcut ve gerektiğinde hızlı hareket etmeye hazır olan bir enzim.
Serin Proteazlar, proenzimlerin veya zimojenlerin iyi örnekleridir.

Serin Proteazlar gibi Proenzimlerin Fizyolojik Rolleri:
1) İnce bağırsakta proteinlerin sindirimi.
yani Tripsinojen (proenzim) ---------> Tripsin (aktif form)
2) Kan Pıhtılaşması

Kimotripsin:
>Yapısı ve mekanizması iyi anlaşıldığından bir serin proteaz örneği olarak kullanılır.
>Hacimli aromatik yan zincirlerin (Tyr, Phe, Trp) karboksil tarafında peptit bağlarının hidrolizini katalize eder.

Aktif site:
1) Substratın bağlandığı serin, tüm serin proteaz aktif bölgeleri serin içerir.
2) Histidin, proton bağışlama ve kabul etme yeteneği.
3) Aspartat, protonları kabul etme yeteneği, kimotripsin eylemi için gerekli son bağlantı.

Notlar:
>Bu kalıntılar polardır (hidrofilik), bu nedenle normalde bir proteinin "iç" kısmında bulunmazlar ve katalizdeki kritik rolleri dışında, normalde fizyolojik pH'da protondan arındırılırlar.
>30 yapısında yakın olmalarına rağmen, birincil dizilimde bitişik değildirler.

proteaz nedir?
Proteinler, protein translasyonu işlemi sırasında peptit bağları olarak adlandırılan kovalent bağlarla bağlanan bireysel amino asit zincirleridir.
Çeşitli hücresel süreçleri tamamlamak için gerekli fonksiyonel proteinin kesin konsantrasyonlarını sağlamak için hücrede yeni proteinler sürekli olarak çevrilir ve eski proteinler bozulur.
Proteoliz olarak adlandırılan protein bozunma süreci, proteinleri ayrı ayrı amino asitlere ayırır. Proteoliz, mekanizmaları belirli bir proteaz sınıfına bağlı olan bir enzim grubu olan proteazlar tarafından gerçekleştirilir.

Proteaz aktivitesi hücrede yüksek oranda düzenlenir ve bu düzenleme çeşitli mekanizmalarla gerçekleşir.
Düzenlenmiş proteaz aktivasyonunun bir örneği, apoptozun veya programlanmış hücre ölümünün başlatılması sırasındadır.
Kaspaz aktivasyonu ve ardından aşağı akış proteinlerinin bölünmesi, apoptozda önemli bir rol oynar.
Çoğu hücresel kaspaz, proteaz aktivitesi sergilemek için proteolitik olarak bölünmesi gereken bir prokaspaz (proteazın aktif olmayan bir versiyonu) olarak bulunur.
IAP (apoptoz inhibitörü) ailesindeki proteinler, bir prokaspazın bölünmesini önleyerek veya kaspaz aktivitesini doğrudan inhibe ederek apoptozu bloke eder.

Proteazların hücre altı lokalizasyonu da aktivitelerini kontrol edebilir. Bazı proteazlar, yalnızca bu organelleri hedef alan proteinleri bozabilecek şekilde belirli organeller içinde sekestre edilir.
Örneğin, katepsinler, ağırlıklı olarak lizozomlarda lokalize olan proteazlardır.
Bu proteazlar, lizozomları hedef alan proteinleri parçalar.
Sağlam hücrelerde, lizozomlarda lokalize olmayan proteinler katepsinlerle temas etmez ve bu nedenle onlar tarafından proteolize edilmezler.

Protein izolasyonunda proteoliz
Hücreler parçalandığında düzenleyici mekanizmalar bozulur ve organeller parçalanabilir.
Proteaz inhibisyonunun veya proteaz sekestrasyonunun hücresel mekanizmaları böylece ortadan kaldırılacaktır.
Normalde sekestre edilmiş proteazlar daha sonra genellikle temas etmedikleri proteinler üzerinde hareket edebilir.
Önceden aktif olmayan proteazlar aktive olabilir ve çeşitli proteinleri parçalamaya başlayabilir.
Protein ekspresyonu için yaygın olarak kullanılan organizmalarda bulunan çok sayıda ve tipte proteaz nedeniyle (Tablo 1), ilgili proteinlerin hücre lizizi üzerine kapsamlı proteolize maruz kalabileceğini hayal etmek kolaydır. 

Bu potansiyel istenmeyen proteaz aktivitesi nedeniyle, protein izolasyon protokolleri sırasında proteolizi önleyici tedbirlerin alınması gerekmektedir.
Genel olarak, ancak o zaman deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere tam uzunlukta, fonksiyonel protein izole edilebilir.
Proteaz inhibitörleri tipik olarak bu tip çalışmalarda kullanılır ve kullanılacak inhibitör(ler)in tipi, inhibe edilmesi gereken proteaz tiplerine bağlıdır.

Proteaz Sınıflandırması
Proteazlar, etki mekanizmalarına ve substrat özgüllüklerine göre sınıflandırılabilir.

Genel sınıflandırma
Genel olarak, proteazlar endopeptidazlar veya ekzopeptidazlar olarak karakterize edilebilir.
Endopeptidazlar, protein içindeki bağları parçalar ve genellikle belirli amino asit dizileri için çok spesifiktir.
Ekzopeptidazlar, bir proteinin ucundan tek bir amino asidi ayırır ve parçalanmakta olan amino aside daha az spesifiktir.
Ekzopeptidazların kendileri, yalnızca C terminalinden (karboksipeptidazlar), yalnızca N terminalinden (aminopeptidazlar) veya her iki terminalden (dipeptidazlar) ayrılanlar olarak sınıflandırılır.
Hem endopeptidazlar hem de ekzopeptidazlar, protein saflaştırması sırasında çok problemli olabilir.
Endopeptidazlar, ilgilenilen proteindeki bölgeleri tanıyabilir ve proteini deneysel çalışmalarda faydasız olan birçok küçük parçaya sindirmek için proteoliz gerçekleştirebilir.
Ekzopeptidazlar, protein işlevini önemli ölçüde etkileyebilecek ancak genellikle geleneksel yöntemlerle saptanamayan birkaç amino asidi kaldırabilir.

Proteoliz mekanizması
Proteazlar ayrıca etki mekanizmalarıyla da karakterize edilirler; yani enzimin katalitik bölgesinde yer alan amino asitler.
Katalitik bölge, peptit bağı hidrolizini kolaylaştırmada doğrudan rol oynayan amino asitleri içerir (Şekil 1).
Bu işlem, reaksiyonu başlatmak için bir aktif bölge amino asit yan zinciri veya bir su molekülü olabilen bir nükleofil gerektirir.
Proteolizin sonraki aşamalarında, hidrolize proteinin iki parçası salınır ve proteaz aktif bölgesi, proteoliz için başka bir substratı bağlamaya hazır olarak başlangıç ​​durumuna geri döner.

Proteazlar tipik olarak aktif bölge kalıntılarına göre dört ana sınıfa ayrılır: serin proteazlar, sistein (tiyol) proteazlar, aspartik proteazlar ve metalloproteazlar.
Serin ve sistein (tiyol) proteazlar, aktif bölge içinde ilk nükleofilik saldırıyı gerçekleştiren bir amino aside sahiptir, aspartik proteazlar ve metaloproteazlar ise ilk nükleofilik saldırıyı gerçekleştirmek için bir su molekülünü aktive eder.

Serin proteazlar, bir serin, bir histidin kalıntısı ve bir aspartat kalıntısından oluşan bir katalitik üçlü aracılığıyla hareket eder.
Sistein (tiyol) proteazları, bir histidin kalıntısı ve bir sistein kalıntısı olan bir katalitik dyad içerir.
Sistein, peptit bağı hidrolizini başlatmak için nükleofilik saldırıyı gerçekleştirir.
Aspartik proteazlar, iki aspartat kalıntısı olan bir katalitik dyad içerir.
Metalloproteazlar, kimliği değişebilen üç amino asit tarafından proteine ​​koordine edilen bir çinko iyonu (veya daha nadiren farklı bir iki değerli metal iyonu) gerektirir.

Metal iyonu, su molekülünü aktive eder, öyle ki, peptit bağını kırmak için karbonil karbon üzerinde nükleofilik bir saldırı gerçekleştirebilir.
Peptit bağı özgüllüğü
Endoproteazlar, belirli amino asitleri veya amino asit türlerini spesifik olarak tanır.
Peptit bağını oluşturan amino asitlerin yanı sıra komşu kalıntılar da proteazın özgüllüğünde rol oynayabilir.
Bu tanıma, bir proteazın özgüllük cebi, aktif bölge etrafındaki proteaz içinde, bazı amino asit yan zincirlerini diğerlerinden daha uygun şekilde bağlayan bir bölge tarafından aracılık edilir. En yaygın proteazlardan bazıları şunları içerir:
Tripsin benzeri proteazlar ağırlıklı olarak arginin veya lizinin karboksil tarafındaki proteinleri parçalar (bu kalıntının bir prolini takip etmesi dışında).

Kimotripsin benzeri proteazlar tercihen büyük aromatik kalıntıların (triptofan, tirozin veya fenilalanin) karboksil tarafında bölünür.
Kaspaz benzeri proteazlar ağırlıklı olarak aspartatın karboksil tarafında bölünür, ancak Drosophila'daki bir kaspazın glutamatın karboksil tarafında da bölündüğü gösterilmiştir.
Elastaz benzeri proteazlar, ağırlıklı olarak küçük, alifatik amino asitlerin (glisin, alanin veya valin) karboksil tarafında bölünür.
Proteaz İnhibitörleri

Proteaz inhibitörleri, proteazların aktivitesini bloke eden ve tipik olarak benzer etki mekanizmalarına sahip proteaz sınıfları üzerinde işlev gören moleküllerdir. Proteaz inhibitörleri, proteinler, peptitler veya küçük moleküller şeklinde olabilir.
Doğal olarak oluşan proteaz inhibitörleri genellikle proteinler veya peptitlerdir.
Deneysel çalışmalarda veya ilaç geliştirmede kullanılan proteaz inhibitörleri genellikle sentetik peptit benzeri veya küçük moleküllerdir.
Birçok farklı proteaz inhibitörü, hem in vitro hem de in vivo deneylerde ve protein saflaştırması sırasında deneysel olarak kullanılmak üzere ticari olarak temin edilebilir.

Proteaz inhibisyon mekanizmaları
Proteaz inhibitörleri, proteazların etkisini engellemek için birçok farklı şekilde çalışabilir.
Bu inhibitörler, inhibe ettikleri proteazların tipine ve bu enzimleri inhibe ettikleri mekanizmaya göre sınıflandırılabilir.
Ticari proteaz inhibitörleri tipik olarak engelledikleri proteaz sınıfına göre satılsa da, inhibitörlerin işlev gördüğü çeşitli mekanizmaların anlaşılması, kapsamlı bir inhibisyon anlayışı ve terapötik bir strateji olarak proteaz inhibitörlerinin geliştirilmesi için esastır.

Tersinir inhibitörler, inhibitörün kendisinde herhangi bir değişiklik olmaksızın, genellikle kovalent olmayan çoklu etkileşimlerle proteaza bağlanır. Bu inhibitörler seyreltme veya diyaliz yoluyla uzaklaştırılabilir.
Tersinir inhibitörler arasında rekabetçi inhibitörler, rekabetçi olmayan inhibitörler ve rekabetçi olmayan inhibitörler bulunur.

Rekabetçi bir inhibitör, aktif bölge kalıntılarına erişim için substratlarla rekabet ederek proteazın aktif bölgesine bağlanır.
Rekabetçi bir inhibitörün bir örneği, birçok serin proteazı inhibe eden aprotinindir.
Rekabetçi inhibitörler genellikle yapı olarak doğal substratların geçiş durumuna benzer.
Substratın geçiş durumu, tipik olarak enzime en sıkı şekilde bağlanan yapının bir ara durumudur.
Bu nedenle, bu yapıyı taklit eden bileşikler, enzime substratın (başlangıç ​​durumunda) yapabileceğinden daha büyük bir kuvvetle bağlanır ve bu nedenle normal enzimatik reaksiyon ilerleyemez.

Bu tip geçiş durumu analogunun bir örneği, bir HIV-1 proteaz inhibitörü olan LP-130'dur.
Rekabetçi olmayan inhibitörler, proteaza yalnızca zaten bir substrata bağlı olduğunda bağlanır.
Batı Nil virüsünün HIV-1 proteazı ve NS2B-NS3 proteinazı için rekabetçi olmayan inhibitörler tanımlanmıştır.
Rekabetçi olmayan inhibitörler, bağlı bir substratın varlığından bağımsız olarak benzer afinitelerle proteaza bağlanır.
Bu moleküller, allosterik bir mekanizma yoluyla proteaz aktivitesini inhibe eder. Soya fasulyesi ve aminoglikozitlerden bir tripsin inhibitörü olan BBI, şarbon öldürücü faktör proteaz inhibitörleri, rekabetçi olmayan inhibitörlerin örnekleridir.
Tersinir olmayan inhibitörler, genellikle kovalent bağ oluşumu yoluyla, spesifik hedef proteazının aktif bölgesini spesifik olarak değiştirerek işlev görür.
Daha uygun bir şekilde etkisizleştiriciler olarak adlandırılabilirler.

İnhibitöre bağlandıktan sonra, bir proteazın aktif bölgesi değiştirilir ve artık peptit bağı hidrolizi gerçekleştiremez.
Bu tür inhibitörlerin bazıları aslında proteaza kovalent olarak bağlanmazlar, ancak o kadar yüksek bir afinite ile etkileşime girerler ki, kolayca uzaklaştırılamazlar.
İnhibisyonun tersine çevrilebilir olup olmadığı, bir inhibitör kullanımında etkileri olup olmadığı: tersine çevrilebilir bir inhibitör için, inhibitör konsantrasyonu, protein saflaştırması sırasında olduğu gibi bir protokol boyunca muhafaza edilmelidir, geri dönüşü olmayan bir inhibitör için ise tüm proteazlar inaktive edildikten sonra, inhibitör konsantrasyonunun korunmasına gerek yoktur.

İntihar inhibitörleri, tipik olarak substratın analogları, proteazlara kovalent olarak bağlanan geri dönüşü olmayan inhibitörlerdir.
İntihar proteaz inhibitörünün bir örneği, kan pıhtılaşmasında ve iltihaplanmada rol oynayan serpin protein ailesidir.
Serpin içindeki bir döngü, bir substrat analogu olarak hizmet eder.
Tripsinin aktif bölgesindeki serin tortusu, substrat analoğunun bir karbonil karbonuna nükleofilik bir saldırı oluşturarak, peptit bağı hidroliz reaksiyonunun geri kalanını elverişsiz hale getiren enzimde konformasyonel bir değişikliği indükler.
Böylece serpin, proteaza kovalent olarak bağlı kalır, böylece enzim artık substratlara bağlanmak için mevcut değildir.

Ticari proteaz inhibitörleri
Proteaz inhibitörleri, tek tek veya uygun konsantrasyonlarda çoklu proteaz inhibitörleri içeren konsantre bir kokteyl olarak satın alınabilir. Bireysel proteaz inhibitörleri, halihazırda saflaştırılmış proteinlerin proteolitik deneyleri için idealdir.
Çoğu zaman, enzimatik deneyler, ilgili enzimin izlenen eylemi gerçekleştirdiğini göstermek için bir kontrol gerektirir; bu nedenle, spesifik bir proteaz inhibitörünün eklenmesi, yeterli bir şekilde bir kontrol işlevi görebilir.
Bireysel proteaz inhibitörlerinin satın alınması, saflaştırılan proteinin kendisi bir proteaz olduğunda da faydalı olabilir.
Bu durumda, fonksiyonel proteinlerin varlığı ve saflık genellikle enzimatik deneylerle değerlendirilir.
Bu tip saflaştırma için, ilgili proteazı inhibe edenler hariç, çoklu proteaz inhibitörleri eklenebilir.
Protein saflaştırma sırasında kullanılan en yaygın proteaz inhibitörlerinden bazıları listelenmiştir.
Çoğu, bir veya daha fazla proteaz sınıfının geniş inhibisyonunu sunar.

Proteaz inhibitör kokteylleri genellikle güvenilirlikleri ve tekrarlanabilirlikleri için kullanılır.
Kokteyller, uygun nispi miktarlarda çoklu proteaz inhibitörleri içerir, bu da kullanılacak inhibitör türlerinin ve miktarlarının belirlenmesinde deneme yanılma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Ayrıca, birden fazla farklı çözüme karşı yalnızca bir çözüm gerektirerek insan veya pipetleme hatası fırsatlarını da azaltırlar.
Bu kokteyller hem sıvı hem de katı formlarda gelir.

Tablet biçimindeki proteaz inhibitörleri, uygun bir tampon hacmine eklenir ve tabletler, her proteaz inhibitörünün konsantrasyonunu uygun seviyeye getirmek için çözülür.
Proteaz inhibitörlerinin tablet şeklinde eklenmesi, pipetleme gerektirmediğinden çok uygundur. Tamponun küçük hacimlerinin gerekli olduğu durumlarda, tabletler belirli bir hacmin hazırlanmasını gerektirdiğinden, sıvı formdaki proteaz inhibitör kokteylleri, aşırı tampon veya inhibitörlerin israfını önlemek için daha uygun olabilir.

EMD Millipore, farklı amaçlar için çeşitli Calbiochem proteaz inhibitör kokteylleri satmaktadır.
Bu kokteyllerin bileşenleri web sitelerinde verilmektedir ve tüketicilerin uygulamaları için en iyi ürünü seçmelerine yardımcı olabilir.
Birden fazla proteaz sınıfını inhibe eden kokteyller ve aynı sınıftan çok çeşitli proteazları inhibe etmek için geliştirilmiş kokteyller mevcuttur. Bunlar tipik olarak DMSO içinde veya konsantre bir stok solüsyonu verecek şekilde yeniden oluşturulabilen liyofilize bir toz olarak sağlanır.

Thermo Scientific, proteaz inhibitör kokteyllerini hem sıvı hem de tablet şeklinde satmaktadır. Halt Proteaz İnhibitör Kokteyli, 4°C'de stabil olan 100X'lik bir çözümdür.
DMSO içinde çözülmüş AEBSF, aprotinin, bestatin, E-64, leupeptin ve pepstatin A'nın bir kombinasyonunu içerir.
Metalloproteaz inhibisyonu seçeneği için bir EDTA şişesi sağlanmıştır. Proteaz inhibitörlerinin aynı kombinasyonu, hem EDTA'lı hem de EDTA'sız tablet şeklinde satılmaktadır.

G-Biosciences, kütle spektrometrisi ve iki boyutlu jel elektroforezi ile uyumlu bir proteaz inhibitör kokteyli satıyor.
Bu kokteyl, geniş inhibisyon sergileyen proteaz inhibitörleri içerir ve metalloproteazları inhibe etmek için EDTA'ya bir alternatif içerir.
Recom ProteaseArrest™, bakterilerde ifade edilen histidin etiketli proteinlerin saflaştırılmasına özel bir kokteyldir.
Farklı organizma türlerinden izole edilen proteinler için G-Biosciences'dan diğer ProteaseArrest™ formülasyonları mevcuttur ve bu formülasyonlar, organizmalardaki çeşitli proteazların nispi miktarına bağlı olarak değişen miktarlarda inhibitör içerir.
Benzer şekilde, MilliporeSigma, memeli doku/hücre özleri, bitki dokusu/hücre özleri, mantar/maya hücresi özleri ve memeli tarafından salgılanan proteinler için optimize edildiği bildirilen proteaz önleyici kokteyller satmaktadır.

Diğer birçok şirket ayrıca proteaz inhibitörlerini tek tek, kokteyller olarak ve çoklu bireysel inhibitörlerin setleri halinde satmaktadır.
Bu setler, belirli bir uygulama için hangi proteaz inhibitörlerinin gerekli olduğunu belirlemek için kullanışlıdır.
Bunlar aynı zamanda, çoğu ticari kokteyle dahil edilen spesifik bir proteaz inhibitörünün, ilgilenilen proteine ​​veya aşağı akış uygulamasına müdahale ettiği bilindiğinde de faydalı olabilirler.
Sigma Aldrich, GE Healthcare, Promega, Cell Signaling Technology, Clontech ve Santa Cruz Biotechnology, Inc.'in tümü çeşitli formatlarda proteaz inhibitörleri satmaktadır.

Proteaz inhibitör antikorları
Mikrobiyal proteazların seçici baskılanması, monoklonal antikorların uygulanmasıyla sağlanabilir.
Seçici dönüşüm yoluyla proteaz önleyici antikorların üretilmesi için yeni bir yaklaşım yakın zamanda gösterilmiştir.
Çalışmanın yazarları, matris metalloproteinaz (MMP)-9 üzerinde seçimi ve MMP-14 katalitik alanlarında karşı seçimi gerçekleştirmek için çift renkli bir akış sitometrisi kullandılar.
Sonuçlar, MMP-14 inhibitör antikorlarının, yüksek seçiciliğe sahip MMP-9 inhibitör antikorlarına başarılı bir şekilde dönüştürülmesini göstermiştir.

Başka bir çalışma, Escherichia coli'de rekombinant proteinlerin birlikte ekspresyonuna, ilgili bir proteaz ve bir proteaz parçalanabilir peptit sekansına sahip bir β-laktamaza dayanan fonksiyonel bir proteaz inhibitör antikor seçimini tanımlamıştır.
Matriks metalloproteinazlar, beta-sekretaz 1 ve katepsin B gibi farklı proteazları baskılayan birkaç antikor elde edilmiştir.
Proteaz önleyici antikorlar, hem hücresel deneylerde hem de hayvan modellerinde etkili olmuştur.

Yeni proteaz inhibitörleri
Yakın tarihli bir çalışma, Fukien altın çizgili gölet kurbağası Pelophlax plancyi fukienesis'in deri salgısından elde edilen yeni bir proteaz inhibitörü olan PPF-BBI'nin izolasyonunu ve karakterizasyonunu tanımlamıştır.
Bileşik, C aureus, C albicans ve E coli'ye karşı antimikrobiyal aktivite gösterdi.

Başka bir çalışma, çeşitli hepatit C virüsü (HCV) replikonlarına karşı düşük nanomolar aktiviteye sahip yeni bir NS3/4Aserine proteaz inhibitörü olan GP205'i sunmuştur. GP205 farmakokinetiğinin analizi, uzun süreli plazma yarı ömrü gösterdi.
Bu serin proteaz inhibitörü, yeni HCV tedavilerinin geliştirilmesi için değerli olabilir.

Yakın zamanda Orta Doğu solunum sendromu-koronavirüsü tarafından üretilen MERS-CoV 3C benzeri proteazı (3CLpro) baskılayabilen bileşikleri tanımlamak için bir flavonoid kütüphanesi tarandı.
Flavonoidler herbasetin, izobavakalkon, kersetin 3-β-d-glukozit ve helikrisetin'in 3CLpro'nun aktivitesini azalttığı gösterilmiştir ve bu nedenle koronavirüse karşı yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine uygulanabilir.

Laboratuvar Deneylerinde Yaygın Olarak Kullanılan Proteaz İnhibitörleri
Labome, kullanılan reaktifler için resmi yayınları manuel olarak inceler.
yaygın olarak belirtilen proteaz inhibitörlerini listeler. Proteaz inhibitör kokteylleri çok yaygın olarak kullanılmaktadır.
Labome tarafından araştırılan yayınların neredeyse yarısı, MilliporeSigma proteaz inhibitör kokteylinden alıntı yaptı.
Örneğin, Litke JL ve diğerleri, Western blot için Hela hücrelerini lize etmek için RIPA tamponundaki Thermo Fisher'dan (78440) Halt proteaz ve fosfataz inhibitör kokteyli içermiştir.

Proteaz İnhibitörleri Eylemde
Belirli bir işlem için uygun proteaz inhibitörünü/inhibitörlerini seçerken dikkate alınması gereken birçok şey vardır.
En önemli faktör, proteaz inhibisyonunun amacıdır—inhibitörlere protein saflaştırması sırasında proteolizi önlemek, deneysel kontrol olarak saflaştırılmış bir enzimi inhibe etmek veya fizyolojik süreçleri etkilemek için canlı organizmalarda kullanım için gerekli olup olmadığıdır.
Aşağıdaki bölüm, proteaz inhibitörlerini kullanırken dikkate alınması gereken bazı önemli soruları ve endişeleri içermektedir.

Hangi proteaz inhibitörü kullanılmalıdır?
Uygulama, kullanılması gereken proteaz inhibitörlerinin tipinde önemli bir rol oynamaktadır.
In vitro ve in vivo testler için, proteaz inhibitörünün seçimi, çalışılan belirli enzime veya fizyolojik sürece bağlıdır.
Enzimatik testler için inhibitör, saptama yöntemine müdahale etmemelidir.
İnhibisyon tersine çevrilebilirse ve başka bir saptama yöntemi (örneğin, ELISA) mevcut olsa da, inhibitörün nihai preparasyonda bulunmaması koşuluyla, saflaştırma sırasında hedef proteinin inhibe edilip edilmediği önemli olmayabilir.
Bazı proteaz inhibitörlerinin proteazlara özgü olmadığına dikkat edilmelidir.
Örneğin, PMSF, serin hidrolaz ailesinin hepsini olmasa da birçok üyesini geri dönüşümsüz olarak inhibe eder.
Bu aile, tripsin ve kimotripsin gibi proteazları içerir, fakat aynı zamanda protein olmayan substratları (örneğin, asetil-kolinesterazlar, açil-CoA hidrolazlar ve lipazlar) hidrolize eden birçok başka enzimi de içerir.
Canlı organizmalarda yapılan çalışmalar için inhibitörler hücre geçirgen, yüksek düzeyde spesifik ve toksik olmamalıdır.
Tam uzunlukta, fonksiyonel bir proteinin saflaştırılmasına yardımcı olmak üzere proteazların geniş inhibisyonu için, tipik olarak çoklu proteazlar gereklidir.

Proteaz inhibitörleri nasıl hazırlanmalı ve saklanmalıdır?
Birçok proteaz inhibitörü, ne stok solüsyonu olarak ne de çalışma konsantrasyonlarında uzun süreler boyunca stabil değildir. Bazı proteaz inhibitörleri, belirli koşullar altında diğerlerinden daha kararlı olduğundan, çözümlerin satıcı talimatlarına göre hazırlanması çok önemlidir.
Tipik olarak, stok çözeltiler önerilen şekilde saklandıysa ve çalışma çözeltileri kullanımdan hemen önce hazırlandıysa, önleyiciler yeterli işlevi korumalıdır. Bununla birlikte, PMSF gibi bazı proteaz inhibitörleri çok kararsızdır ve proteaz inhibisyonunu sağlamak için lizis ve saflaştırma sırasında birden çok kez eklenmesi gerekebilir.

Proteaz inhibitörlerinin işlevi nasıl doğrulanabilir?
Birkaç şirket, proteaz fonksiyonunu kontrol etmek için bir önlem olarak reaktifler satar ve bunlar, yeterli inhibisyonu doğrulamak için kullanılabilir.
MilliporeSigma, resorufin etiketli kazeinin bozunmasını izlemek için absorbans bazlı bir tahlil kullanan bir Evrensel Proteaz Substratı satmaktadır.
Yetersiz proteaz inhibisyonundan şüphelenmek için kanıt varsa bu substrat kullanılabilir.
Calbiochem (EMD Millipore) gibi diğer şirketler de benzer reaktifler satmaktadır.
Tipik olarak, proteazların iyi inhibe edilmediğinden şüpheleniliyorsa, taze bir proteaz inhibitör solüsyonu yapmak için zaman ve enerjinin daha iyi kullanılmasıdır. Bununla birlikte, proteoliz yinelenen bir problem ise, bu ticari substratlar, proteaz inhibisyonu için daha uygun koşulların belirlenmesine yardımcı olabilir.

Hücre lizizi ve protein saflaştırması sırasında proteaz inhibitörleri ne zaman eklenmelidir?
Proteaz inhibitörleri, lizis tamponuna eklenmelidir, böylece proteazlar hücresel bölmelerinden salındığında veya düzenlemeleri başka bir şekilde bozulduğunda, hücre lizizinden hemen sonra inhibisyon başlar.
Bu proteaz inhibitörleri, kirletici proteazların çoğu ilgilenilen proteinden yeterince ayrılana kadar saflaştırma şemasında kullanılan tamponlarda kalmalıdır.
Tipik olarak, ilk kromatografik adım sıkıysa (örneğin, afinite kromatografisi), proteaz inhibitörlerinin sadece bu kromatografik prosedürün yıkama adımı boyunca mevcut olması gerekir.
Elüsyon tamponu ve kalan saflaştırma tamponları genellikle proteaz inhibitörleri gerektirmez.
Bu, büyük miktarlarda tamponların gerekli olabileceği büyük ölçekli protein saflaştırma çabaları için önemli bir mali husustur; büyük ölçekli saflaştırmalar boyunca yüksek konsantrasyonlarda proteaz inhibitörlerinin dahil edilmesi, aşırı derecede pahalı olabilir.

Bununla birlikte, birçok proteaz, yüksek devir sayılarına sahip çok verimli katalizörlerdir ve bu nedenle, küçük bir miktar proteaz bile hedef protein ile birlikte saflaştırılırsa, sorunlara neden olabilir.
Bu, hedef proteinin açık bir şekilde bozunmasıyla sonuçlanabilir veya N-terminali veya kütle spektroskopik analizi, saflaştırılmış protein preparasyonunun farklı N-terminallerine sahip çeşitli türler içerdiğini ortaya koyana kadar belirgin olmayabilir.
Birçok uygulama için bu tür mikro heterojenlik bir sorun olmayabilir, ancak diğerleri için önemli sorunlara neden olabilir.
Örneğin, bir yapısal biyoloji bağlamında, bu tür N-terminal heterojenliği, bir proteini kristalleştirme yeteneğini ve/veya elde edilen herhangi bir kristalin kalitesini etkileyebilir.
Bu nedenle, bazı durumlarda, bir veya daha fazla proteaz sınıfına karşı inhibitörlerin saflaştırma protokolünün sonraki aşamalarına dahil edilmesi gerekli olabilir.
Proteaz tahlillerinin kullanımı (yukarıda tartışıldığı gibi), bloke edilmesi gereken proteaz sınıf(lar)ını belirlemek için kullanılabilir.

Proteolizi yavaşlatmak için başka ne yapılabilir?
Hücre lizizi ve saflaştırma işlemi düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilmelidir.
Tipik olarak, parçalama ve saflaştırma buz üzerinde veya 4°C'de gerçekleştirilir.
Bu sadece protein katlanması ve stabilitesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda proteazları kontamine ederek proteoliz hızını da yavaşlatır.
Ek olarak, kontamine edici proteazlar ilgilenilen proteinden ne kadar hızlı çıkarılırsa, ilgili proteinlerle etkileşime girmek ve muhtemelen onları bozmak için o kadar az zaman alırlar.
Hücre lizatlarının buz üzerinde bile uzun süre ara basamaklarda kalmasına izin vermeyin.
Mümkün olduğu kadar çok proteazı çıkarmak ve saflaştırılmış proteini uygun şekilde saklamak için saflaştırma adımlarını mümkün olduğunca çabuk gerçekleştirin.

Bir rekombinant proteinin proteolizi özel bir problem ise, birkaç yaklaşım düşünülebilir.
E.coli ekspresyonu için, büyüme sıcaklığının düşürülmesinin, hücre hasadı ve lizizden önce meydana gelen hedef proteinin proteolizini azaltması mümkündür.
Ekspresyonu periplazmaya yönlendirerek ve böylece hücre içi proteazlara maruz kalmayı azaltarak hedef proteinin hücre içi proteolizini azaltmak da mümkün olabilir.
Benzer şekilde, memeli hücre içi proteazları tarafından proteolizden kaçınmak için, kültür ortamına rekombinant proteinin salgılanmasını sağlayan bir ifade sistemi kullanmak mümkün olabilir.
Farklı organizmalar tarafından üretilen farklı proteaz aralığı göz önüne alındığında, ifadeyi farklı bir konakçı organizmaya (örn.

Hangi proteaz inhibitörlerini kullanacağımı bilmiyorsam nereden başlamalıyım?
Hücre lizizi ve protein saflaştırması sırasında kullanım için doğru proteaz inhibitörleri kombinasyonunu seçmeye başlamak için en iyi yer, yaygın olarak kullanılan bir proteaz inhibitör kokteylini denemektir.
Lizatların ve uygulamaların çoğu için bunlar yeterlidir.
Bununla birlikte, tam uzunlukta bir protein elde edilmezse veya sonraki uygulamalarda sorunlar yaşanırsa, proteaz inhibitörlerinin en uygun kombinasyonunu belirlemek için spesifik proteaz inhibitörleri veya proteaz inhibitör setleri kullanılabilir.

Klinik Uygulamada Proteaz İnhibitörleri
Proteaz inhibitörleri, klinik öncesi ve klinik deneylerde test edilmiştir.
Konvertaz subtilisin-keksin tip 9 baskılayıcılarının düşük yoğunluklu lipoproteinlerin seviyesini azalttığı gösterilmiş ve şiddetli hiperlipidemili hastaların tedavisi için onaylanmıştır.
Dipeptidil peptidaz-4 (DPP-4) baskılayıcılar, glikoz seviyelerini etkili bir şekilde düşürür ve tip 2 diyabetli hastaları tedavi etmek için kullanılır.
DPP-4 inhibitörü linagliptinin, deneysel bir modelde diyabetik retinopati gelişimini baskıladığı gösterilmiştir.
Bir rekombinant serin proteaz inhibitörü (rBmTI-A), bir fare alerjik akciğer iltihabı modelinde değerlendirilmiştir.

Proteolitik aktivite, polimorfonükleer ve eozinofilik tepkiler ve proinflamatuar sitokin üretimi, Balb/c fare akciğerlerinde rBmTI-A ile tedavi ile azaltılmıştır, bu da bu proteaz inhibitörünün astım tedavisi için potansiyel uygulamasını düşündürür.
Ayrıca, proteaz inhibitörü MG-132'nin sepsis kaynaklı akciğer hasarı üzerindeki etkileri, bir Sprague Dawley sıçan modeli kullanılarak incelenmiştir.
Yazarlar, MG-132'nin mTOR/4EBP1/EIF4E yolunun inhibisyonu yoluyla akut akciğer hasarına karşı koruma sağladığını bulmuşlardır.
Ek olarak, salgılayıcı lökosit proteaz inhibitörünün (SLPI) skuamöz hücreli karsinom (SCC) üzerindeki etkileri yakın zamanda değerlendirilmiştir.
Çalışma, SLPI'nin, yukarı regüle edilmiş bir NF-κB sinyal yolu yoluyla SCC hücrelerinde insan papilloma virüsünün aracılık ettiği fenotipleri baskıladığını gösterdi. Sistein proteaz katepsin K inhibitörleri, postmenopozal osteoporozlu bireylerde kemik mineral yoğunluğunu arttırır.
Katepsin K supresör odanacatib'in osteoporozlu hem erkek hem de kadın hastalarda kemik rezorpsiyonunu azalttığı gösterilmiştir.