Che cos'è un inibitore della proteasi della cisteina?

La proteasi della cisteina è un enzima che rompe le catene di aminoacidi che compongono le proteine ​​note come polipeptidi. Un inibitore della proteasi della cisteina è una sostanza che colpisce questo enzima. È dimostrato che i patogeni usano proteasi cisteina nei loro meccanismi d'azione. Le prove indicano che le proteasi della cisteina svolgono un ruolo nella proliferazione del cancro, nell'osteoporosi, nel morbo di Alzheimer, nell'artrite e nelle infezioni microbiche. Bloccando questo enzima, un inibitore della proteasi della cisteina potrebbe essere uno strumento importante nello sforzo di combattere queste condizioni.

Papain, cathepsin, caspase e calpain sono le principali proteasi della cisteina presenti nelle piante e negli animali. Un inibitore della proteasi della cisteina è una proteina che può aiutare a neutralizzare l'attività indesiderata della proteasi della cisteina. Alcuni di questi inibitori bloccano i siti di proteasi per impedire l'accesso e altri costringono l'enzima a autodistruggersi.

Le cellule hanno diverse strategie per proteggersi dall'attività di proteasi maligna. Gli inibitori dell'apoptosi sono una famiglia di proteine ​​che interferiscono con la morte cellulare programmata. Queste proteine ​​agiscono come inibitori della proteasi della cisteina legandosi alla caspasi e inibendone il funzionamento. Numerosi virus si basano sull'attività della caspasi per prosperare.

Le proteine ​​della cistatina sono composte da un gruppo diversificato di inibitori della proteasi della cisteina che proteggono i tessuti dalla distruzione causata dalle proteasi patogene della cisteina. I ricercatori hanno isolato il primo inibitore della proteasi della cisteina di questo tipo da un uovo di gallina. È dimostrato che la cistatina inibisce le proteasi della cisteina, la papaina e la catepsina.

Un'altra famiglia di proteine ​​che agiscono come inibitori della proteasi della cisteina sono i serpini. Questa classe di proteine ​​impiega un meccanismo simile al suicidio per inibire la papaina e la catepsina. I serpenti riconoscono, quindi si legano alle proteasi della cisteina e cambiano irreversibilmente la loro struttura. Questa mutazione impedisce alla proteasi di funzionare normalmente. Gli scienziati hanno identificato più di tre dozzine di proteine ​​serpin nel corpo umano.

Gli studi hanno indicato che gli inibitori della proteasi della cisteina causano una significativa riduzione della proliferazione dei parassiti. I parassiti producono proteasi della cisteina che sembrano avere un ruolo nel modulare l'invasione e la distruzione dei tessuti. La natura resistente di alcuni parassiti ha portato i ricercatori a esaminare un approccio diverso. Gli inibitori della proteasi della cisteina potrebbero fornire un trattamento alternativo per le infezioni parassitarie resistenti ai farmaci.

I ricercatori hanno esplorato il potenziale uso di inibitori della proteasi della cisteina per combattere la malattia di Alzheimer. L'accumulo anomalo di peptidi beta-amiloidi nel cervello svolge un ruolo nella progressione di questa condizione. Negli studi sugli animali, gli inibitori della proteasi della cisteina hanno ridotto i livelli cerebrali del peptide beta-amiloide fino al 70% bloccando la catepsina B. Questo effetto si traduce in un miglioramento dei deficit di memoria associati alla malattia di Alzheimer.