Μια πρωτεάση είναι μέλος μιας πολύ μεγάλης ομάδας ενζύμων που έχουν ποικίλες λειτουργίες στο σώμα. Ένα πρωτεύον είναι ως πεπτικό ένζυμο για την επεξεργασία της πρωτεΐνης. Χωρίς πρωτεάση, το σώμα δεν θα ήταν σε θέση να αφομοιώσει την πρωτεΐνη στα τρόφιμα. Άλλοι τύποι πρωτεασών εμπλέκονται στη ρύθμιση των κυτταρικών γεγονότων, όπως η πήξη του αίματος. Αυτά ονομάζονται επίσης πρωτεολυτικά ένζυμα ή πρωτεϊνάσες.
Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλες αλυσίδες αμινοξέων που συγκρατούνται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς. Μικρά θραύσματα πρωτεϊνών είναι γνωστά ως πεπτίδια και τα μεγαλύτερα θραύσματα αναφέρονται ως πολυπεπτίδια. Τα ένζυμα που διασπούν τα πεπτίδια ονομάζονται πεπτιδάσες.
Οι πρωτεάσες είναι τύποι πρωτεϊνών που επιταχύνουν την αποικοδόμηση άλλων. Διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιούν αυτή τη δραστηριότητα. Οι εξωπεπτιδάσες διασπούν τα τελικά αμινοξέα και τσιμπάνε τις πρωτεΐνες. Διαλύουν πεπτιδικούς δεσμούς για να απελευθερώσουν αμινοξέα. Αντίθετα, οι ενδοπεπτιδάσες δρουν μέσα στην πρωτεΐνη, και επίσης διασπούν πεπτιδικούς δεσμούς, παράγοντας πολυπεπτίδια ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους.
Υπάρχουν αρκετές κατηγορίες πρωτεασών, ανάλογα με τον τύπο αμινοξέων στη θέση όπου εμφανίζεται η αντίδραση και οποιοδήποτε επιπλέον μόριο απαιτείται για δραστηριότητα. Για παράδειγμα, πολλές πρωτεΐνες απαιτούν ένα άτομο μετάλλου για να είναι ενεργό. Είναι γνωστές ως μεταλλοπρωτεϊνάσες. Άλλες πρωτεάσες έχουν ένα αμινοξύ γνωστό ως σερίνη στη δραστική τους θέση και είναι γνωστές ως πρωτεάσες σερίνης.
Οι αρχικές μελέτες των πρωτεασών, στην ανθρώπινη φυσιολογία, έγιναν για να διακρίνουν τον ρόλο τους στην πέψη στο γαστρεντερικό σύστημα. Ο στόχος της ενζυματικής πέψης είναι να σπάσει τα μεγαλύτερα μόρια σε μικρότερα. Αρκετές πρωτεάσες συνεργάζονται με τις πεπτιδάσες για να αποικοδομήσουν τις πρωτεΐνες των τροφίμων σε μικρά πεπτίδια και αμινοξέα. Τέτοια μικρά μόρια μπορούν να απορροφηθούν από τα κύτταρα του εντέρου και να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο ή για την κατασκευή νέων πρωτεϊνικών μορίων.
Ένα κοινό στοιχείο όλων αυτών των πεπτικών πρωτεασών είναι ότι συντίθενται ως μεγαλύτερες, ανενεργές μορφές για να αποτρέψουν τον ιστό που τις περιέχει από ενζυματική βλάβη. Τέτοιοι πρόδρομοι είναι γνωστοί ως ζυμογόνα. Ένα άλλο χαρακτηριστικό που μοιράζονται είναι ότι είναι όλες ενδοπεπτιδάσες, αν και διαφέρουν ως προς την προτίμησή τους για το ποιο μέρος πρωτεϊνών θα διασπούν. Αυτή η εξειδίκευση υποστρώματος βασίζεται στη θέση συγκεκριμένων αμινοξέων στις πρωτεΐνες στόχους.
Το στομάχι περιέχει την πεπτική πρωτεάση του πεπτικού, η οποία διεγείρεται από το υδροχλωρικό οξύ του στομάχου. Η πεψίνη διασπά τις πρωτεΐνες σε πολυπεπτίδια, τα οποία ταξιδεύουν στο έντερο. Σε αυτή τη θέση, διασπώνται σε ακόμη μικρότερα κομμάτια από τις πρόσθετες πεπτικές πρωτεάσες τρυψίνη και χυμοτρυψίνη. Όλα αυτά τα ένζυμα είναι πρωτεάσες σερίνης.
Άλλοι τύποι πρωτεάσης δρουν για τη ρύθμιση της δραστηριότητας άλλων πρωτεϊνών. Διαχωρίζοντας μια συγκεκριμένη περιοχή σε μια πρωτεΐνη, μπορούν είτε να τις ενεργοποιήσουν είτε να τις απενεργοποιήσουν. Αυτό μπορεί να είναι μέρος ενός μηχανισμού σηματοδότησης μιας φυσιολογικής αλλαγής. Μια άλλη λειτουργία των πρωτεασών είναι να βοηθήσει στην επεξεργασία πρωτεϊνών που παράγονται σε μεγαλύτερες μορφές, όπως η πρόδρομη πρωτεΐνη αμυλοειδούς. Άλλες πρωτεάσες αποικοδομούν τις πρωτεΐνες που δεν χρειάζονται πλέον για την κυτταρική λειτουργία.