Proteaza

[thumb|250px|Struktura TEV proteaze u kompleksu sa njenim [peptidnim supstratom (crno) i katalitskim ostacima (crveno)]]
**Proteaze** – poznate i kao  **peptidaze** ili **proteinaze** – svi su oni enzimi koji kataliziraju proteolizu, to jest, kataboliziraju razgradnju  proteina, hidrolizom  peptidnih veza koje povezuju aminokiseline u polipeptidnom lancu.

Proteaze karakterizira  konvergentna evolucija,  pa njihove različite klase mogu obavljati istu reakciju, uz potpuno drugačiji katalitski mehanizam. Proteaze imaju  životinje , biljke, bakterije, archaea i virusi.
## Funkcija i mehanizam djelovanja
[thumb|300px|Poređenje dva mehanizma katalize u [proteoliza|proteolizi. Enzim je prikazan **crno**, proteinski supstrat crveno, a voda plavo.Gornji dio prikazuje 1-stepenu hidrolizu gdje je enzim uzima kiselinu sa polarizirane vode, koja zatim hidrolizira supstrat.Donji dio prikazuje 2-stepenu hidrolizu, gdje je ostatak unutar enzima aktiviran da djeluje kao nukleofil (Nu) i napada supstrat. Formira se međuprodukt, gdje je enzim kovalentno vezan za polovinu supstratnog  N-terminala. U drugom koraku, voda je aktivirana za hidrolizu ovog međuprodukta i kompletiranje katalize.Drugi enzimski ostatak (nije prikazan) donira i prima vodike i elektrostatski stabilizira naboj strukture, duž reakcijskog mehanizma]]

Proteaza su uključene u razgradnju dugih proteinskih lanaca u kraće fragmente, razdvajanjem peptidnih veza u lancu  aminokiselinskih ostataka. Neki odvajaju terminalne aminokiseline iz lanca proteina (egzopeptidaze, kao što su aminopeptidaza i karboksipeptidaza); drugi napadaju unutrašnje  peptidne veze proteina (endopeptidaze, kao što su tripsinska, himotripsinska, pepsinska, papainska, elastaza).

## Klasifikacija
### Katalitski ostaci
Proteaze se mogu  naučno svrstati u sedam skupina:
* Serin-proteaza  - pomoću serin alkohola
* Cistein-proteaza  - koristeći cistein tiol
* Aspartat-proteaza - pomoću aspartata karboksila
* Treonin-proteaza - koristeći treonin sekundarni alkohol
* Glutaminska kiselina-proteaza - koristeći glutamat karboksile
* Metalo- - pomoću metala, obično cinka
* Asparagin peptid-lijaza - uključuje asparagin, ali su  drugačija vrsta proteolitičkih enzima od onih iznad.

Proteaze su prvobitno grupiran u 84 porodica, u skladu sa svojim evolucijskim odnosima, a  u 1993. su svrstane u četiri katalitska tipa: 
*serinski, 
*cisteinski, te
*aspartamske, i 
*metaloproteaze.

Treoninske i proteaza glutaminske kiseline nisu opisane sve do 1995., odnosno 2004. godine. Mehanizam  koji se koristi za razlaganje peptidne veze uključuje gradnju ostataka aminokiselina koje imaju cistein i treonin (proteaza) ili molekulu vode (aspartamska kiselina, metalo- i proteaza glutaminske kiseline) nukleofile, tako da može napasti peptidnu karboksilnnu grupu. Jedan od načina za nukleofil je putem katalitičke trijade, gdje se za aktiviranje serina, cisteina, ili treonina kao nukleofila koristi histidinski ostatak.  Ovo nije evolucijska skupina, ali je, kao vrsta nukleofila imala konvergentnu evoluciju, u proteinskom natporodicama različitih grupa organizama. Neke superfamilije pokazuju različite evoluciju na više različitih nukleofila.

Sedmi katalitičke tip proteolitskih enzima, asparaginska  peptid lijaza, opisana je u 2011. To je, međutim, neobičan enzim koji se ne ponaša kao ostale proteaze, jer ne koristi hidrolizu za prekidanje veza, a umjesto asparaginskih formira ciklične hemijske strukture koje same po sebi, u odgovarajućim uvjetima, djeluju na asparaginske ostatake u proteinima. To je proteolitički enzim, ali spada u njihovu drugu klasu enzima, pa uključivanje u peptidaze može biti sporno.

### Evolucijske veze 
Podaci o evolucijskoj klasifikaciji  proteaza za proteinske natporodice nalaze se u MEROPS bazi podataka. U njoj su prvo svrstane  po 'klanovima' (natporodicama) zasnovanim  na strukturi, mehanizmu djelovanja i redu katalitskog ostatka (npr. u PA klanu,  gdje P ukazuje na mješavinu nukleofilne porodice). Unutar svakog 'klana', proteaza se svrstavaju u porodice na osnovu sekvence sličnosti (npr S1 i C3 obitelji u PA klan). Svaka porodica može sadržavati više stotina srodnih proteaza (npr. tripsina, elastaza, trombin i streptogrisin,  unutar porodice S1).

Trenutno su poznati više od 50 klanova, a svaki ukazuje nezavisno evolucijsko porijeklo proteolize.

## Također pogledajte 
*Enzim
*Katalizator
*Protein

## Reference 
Kategorija:Peptidaze
Kategorija:EC 3.4
Kategorija:Posttranslacijske modifikacije