Proteoliza to proces, w którym białka są rozkładane na mniejsze składniki przez proteazy, enzymy specjalizujące się w rozszczepianiu białek w określonych punktach ich struktur. Proces ten odbywa się w całym organizmie w różnych celach, od regularnej konserwacji komórek po trawienie pożywienia na składniki, które organizm może wykorzystać do procesów komórkowych. Proteoliza może być również częścią niektórych procesów chorobowych, jak na przykład ukąszenie przez węża, a jad powoduje śmierć tkanek poprzez rozkład białek. W warunkach laboratoryjnych naukowcy wykorzystują proteazy do cięcia białek na określone składniki do dalszej analizy i wykorzystania.
W proteolizie enzymy atakują białko, przycinając je do mniejszych peptydów. Mogą dalej rozkładać białko na składowe aminokwasy. Zachodzi szereg reakcji chemicznych, gdy enzymy przyczepiają się do części białka i zrywają wiązania utrzymujące białko razem. W wyniku tego procesu białko zmienia strukturę, ponieważ jego skład chemiczny zmienia się w odpowiedzi na działanie enzymów.
Klasyczny przykład proteolizy występuje w jelitach, gdzie enzymy trawienne oddzielają białka w pożywieniu, aby organizm mógł je metabolizować. Części składowe białek są przenoszone przez organizm, aby zapewnić odżywianie komórkom i katalizować inne reakcje chemiczne w organizmie. Proteoliza odgrywa również rolę w aktywacji białek prekursorowych i pośredniczeniu w procesach biologicznych. Osoby z niedoborami enzymów mogą cierpieć na niedożywienie i inne problemy w wyniku niezdolności do rozkładania i wykorzystywania pewnych łańcuchów białkowych w organizmie.
Kiedy białko jest rozbijane, prostsze składniki są bardziej użyteczne, a także mają tendencję do rozpuszczania się, co ułatwia ich transport w różne miejsca. Peptydy i aminokwasy mogą być wykorzystywane przez narządy takie jak wątroba do budowy nowych białek lub mogą być transportowane z organizmu z kałem i moczem, jeśli nie są konieczne lub jeśli trwający proces chorobowy powoduje załamanie metabolizmu pacjenta.
W warunkach laboratoryjnych proteoliza może być przydatna w wielu różnych rodzajach badań. Ludzie mogą używać enzymów do obróbki próbek, oddzielając przydatne składniki lub interesujące materiały. Mogą również izolować określone peptydy i aminokwasy za pomocą kąpieli enzymatycznych. Testy medyczne czasami polegają na rozdzielaniu białek, aby dowiedzieć się więcej o ich strukturze. Odcinanie białek może również umożliwić naukowcom konstruowanie nowych białek, w tym związków o potencjalnych zastosowaniach medycznych.