Protease adalah anggota kelompok enzim yang sangat besar yang memiliki berbagai fungsi dalam tubuh. Yang utama adalah sebagai enzim pencernaan untuk memproses protein. Tanpa protease, tubuh tidak akan bisa mencerna protein dalam makanan. Jenis protease lain terlibat dalam pengaturan peristiwa seluler, seperti pembekuan darah. Ini juga disebut enzim proteolitik atau proteinase.
Protein adalah rantai panjang asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida. Fragmen protein yang kecil disebut peptida, dan fragmen yang lebih besar disebut polipeptida. Enzim yang memecah peptida disebut peptidase.
Protease adalah jenis protein yang mempercepat degradasi lain. Mereka berbeda dalam cara mereka melakukan kegiatan ini. Exopeptidases membelah asam amino terminal dan menggigit protein. Mereka memecah ikatan peptida untuk melepaskan asam amino. Sebaliknya, endopeptidase bekerja di dalam protein, dan juga memutus ikatan peptida, menghasilkan polipeptida sebagai hasil aktivitasnya.
Ada beberapa kelas protease, tergantung pada jenis asam amino di tempat reaksi terjadi, dan molekul tambahan apa pun yang diperlukan untuk aktivitas. Misalnya, banyak protein membutuhkan atom logam untuk aktif. Mereka dikenal sebagai metaloproteinase. Protease lain memiliki asam amino yang dikenal sebagai serin di situs aktifnya, dan dikenal sebagai protease serin.
Studi awal protease, dalam fisiologi manusia, dilakukan untuk membedakan peran mereka dalam pencernaan dalam sistem gastrointestinal. Tujuan pencernaan enzimatik adalah untuk memecah molekul yang lebih besar menjadi yang lebih kecil. Beberapa protease bekerja bersama dengan peptidase untuk mendegradasi protein dalam makanan menjadi peptida kecil dan asam amino. Molekul kecil tersebut dapat diserap oleh sel usus dan digunakan sebagai bahan bakar atau untuk membangun molekul protein baru.
Satu kesamaan dari semua protease pencernaan ini adalah bahwa mereka disintesis sebagai bentuk yang lebih besar dan tidak aktif untuk mencegah jaringan yang mengandung mereka dari kerusakan enzimatik. Prekursor semacam itu dikenal sebagai zimogen. Fitur lain yang mereka bagikan adalah bahwa mereka semua adalah endopeptidase, meskipun mereka berbeda dalam preferensi mereka untuk bagian protein mana yang akan mereka potong. Spesifisitas substrat ini didasarkan pada lokasi asam amino spesifik dalam protein target.
Lambung mengandung pepsin protease pencernaan, yang dirangsang oleh asam klorida lambung. Pepsin memecah protein menjadi polipeptida, yang berjalan ke usus. Di lokasi ini, mereka dipecah menjadi potongan-potongan yang lebih kecil oleh protease pencernaan tambahan tripsin dan kimotripsin. Semua enzim ini adalah protease serin.
Jenis protease lain bertindak untuk mengatur aktivitas protein lain. Dengan membelah situs tertentu pada protein, mereka dapat mengaktifkan atau menonaktifkannya. Ini bisa menjadi bagian dari mekanisme untuk menandakan perubahan fisiologis. Fungsi lain dari protease adalah untuk membantu dalam pengolahan protein yang diproduksi dalam bentuk yang lebih besar, seperti protein prekursor amiloid. Protease lain mendegradasi protein yang tidak lagi dibutuhkan untuk fungsi seluler.