Che cos’è un inibitore della proteasi della cisteina?

La proteasi della cisteina è un enzima che abbatte le catene di amminoacidi che costituiscono le proteine ​​note come polipeptidi. Un inibitore della proteasi cisteina è una sostanza che prende di mira questo enzima. Gli agenti patogeni hanno dimostrato di usare le proteasi della cisteina nei loro meccanismi d’azione. L’evidenza indica che le proteasi della cisteina svolgono un ruolo nella proliferazione del cancro, nell’osteoporosi, nella malattia 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.

La papaina, la catepsina, la caspasi e la calpaina sono le principali proteasi della cisteina che si trovano nelle piante e negli animali. Un inibitore della proteasi cisteina è una proteina che può aiutare a neutralizzare l’attività indesiderata della proteasi cisteina. Alcuni di questi inibitori bloccano i siti delle proteasi per impedire l’accesso e altri costringono l’enzima all’autodistruzione.

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

Le proteine ​​della cistatina sono composte da un gruppo eterogeneo 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 cisteina di questo tipo da un uovo di gallina. La cistatina ha dimostrato di inibire le proteasi della cisteina papaina e catepsina.

Un’altra famiglia di proteine ​​che agiscono come inibitori della proteasi della cisteina sono le serpi. Questa classe di proteine ​​impiega un meccanismo unico 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 del parassita. I parassiti producono proteasi di cisteina che sembrano svolgere 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 cisteina contro la proteasi per combattere la malattia di Alzheimer. L’accumulo anormale di peptidi beta-amiloidi nel cervello gioca un ruolo nella progressione di questa condizione. In studi su animali, gli inibitori della cisteina hanno ridotto i livelli di peptide beta-amiloide del 70% bloccando la catepsina B. Questo effetto si traduce in un miglioramento dei deficit di memoria associati alla malattia di Alzheimer.