生物の生産
* リボソーム: タンパク質の基本的な構成要素であるアミノ酸は、遺伝子(DNA)にコードされた命令に従ってリボソームによって結合されます。このプロセスは翻訳と呼ばれます 。
* 折りたたみと変更: ポリペプチド鎖が形成されると、折りたたみが受けられ、グリコシル化やリン酸化などの修飾が活性なプロテアーゼになります。
* 分泌: 多くのプロテアーゼは、それらが機能する細胞の外側に分泌されます。このプロセスには、細胞膜にプロテアーゼを導くシグナル配列の合成が含まれ、そこでは小胞にパッケージ化されて放出されます。
* 規制: プロテアーゼの生産は、必要なときにのみアクティブであることを保証するために厳しく規制されています。これには、次のような要因が含まれます。
* 遺伝子発現: 生成されるプロテアーゼの量は、遺伝子転写と翻訳の速度によって制御されます。
* アクティベーション: 一部のプロテアーゼは、 Zymogens と呼ばれる非アクティブな前駆体として生成されます 切断またはその他の変更によってアクティブ化する必要があります。
* 阻害: 特定の阻害剤は、プロテアーゼの活性部位に結合してブロックすることができ、それらが機能しないようにします。
産業環境での生産
* 微生物発酵: 多くのプロテアーゼは、細菌、菌類、酵母などの微生物を使用して商業的に生産されています。これらの生物は、制御された条件下で大きな発酵槽で栽培されています。
* 遺伝子工学: 生産効率を高めるために、プロテアーゼをコードする遺伝子を他の生物に変更または導入することができます。これにより、より高い発現と希望のプロテアーゼの生成が可能になります。
* 精製と特性評価: 生産後、プロテアーゼはさまざまな技術を使用して発酵スープから精製されます。その後、その活動、特異性、および安定性について特徴付けられます。
プロテアーゼ生産の例
* ペプシン(胃): ペプシノーゲンとして胃で生成され、胃の低いpHによって活性化されます。
* トリプシンとキモトリプシン(膵臓): 膵臓で非アクティブな前駆体として生成され、小腸で活性化されます。
* レニン(腎臓): 血圧の調節に関与し、腎臓で生成され、アンジオテンシノゲンを切断します。
* 細菌プロテアーゼ: さまざまなバクテリアによって生成され、食物タンパク質の分解から疾患の原因まで、多様な機能があります。
プロテアーゼの応用
* 消化: プロテアーゼは、食物タンパク質を、体に吸収できる小さなペプチドとアミノ酸に分解するために不可欠です。
* バイオテクノロジー: プロテアーゼには、以下を含むバイオテクノロジーにおける多様な用途があります。
* 医薬品開発: プロテアーゼは、インスリンや成長ホルモンなどの薬物を生産するために使用されます。
* ランドリー洗剤: プロテアーゼは、衣服からタンパク質の汚れを除去するのに役立ちます。
* 食品産業: プロテアーゼは、肉を柔らかくし、ビールを明確にし、チーズを生産するために使用されます。
全体として、プロテアーゼ生産は、遺伝子発現やタンパク質合成から分泌と活性化まで、さまざまなステップを含む複雑なプロセスです。それらの多様な機能は、それらを人生に不可欠にし、多くの産業用途を持っています。