半胱氨酸蛋白酶

半胱氨酸蛋白酶，也称为硫醇蛋白酶，是降解蛋白质的水解酶。这些蛋白酶都有一个共同的催化机制，涉及亲核半胱氨酸巯基的催化三联或对子。

1873年由GopalChunderRoy发现，xxx个被分离和表征的半胱氨酸蛋白酶是从Caricapapaya中获得的木瓜蛋白酶。半胱氨酸蛋白酶常见于水果中，包括木瓜、菠萝、无花果和猕猴桃。当果实未成熟时，蛋白酶的比例往往较高。事实上，已知数十种不同植物科的胶乳含有半胱氨酸蛋白酶。半胱氨酸蛋白酶被用作嫩肉剂的成分。

该MEROPS蛋白酶分类系统计数14个超家族，加上几个当前未分配的家庭（截至2013年）每个包含许多家庭。每个超家族使用催化三联体在不同的或成对蛋白质折叠等代表趋同进化的的催化机制。

对于超家族，P表示包含亲核类家族混合物的超家族，C表示纯半胱氨酸蛋白酶。超家族。在每个超家族中，家族由其催化亲核试剂（C表示半胱氨酸蛋白酶）指定。

半胱氨酸蛋白酶催化肽键水解的反应机制的xxx步是通过具有碱性侧链的相邻氨基酸（通常是组氨酸残基）使酶活性位点中的硫醇去质子化。下一步是去质子化半胱氨酸的阴离子硫对底物羰基碳的亲核攻击。在这一步中，底物的一个片段被释放出一个胺端，即蛋白酶中的组氨酸残基恢复到其去质子化形式，并形成将底物的新羧基末端连接到半胱氨酸硫醇的硫酯中间体。因此，它们有时也称为硫醇蛋白酶。所述硫酯键随后被水解以产生羧酸剩余的衬底片段上部分，而再生游离酶。

半胱氨酸蛋白酶在生理学和发育的各个方面发挥着多方面的作用。在植物中，它们对生长和发育以及储存蛋白（如种子）的积累和动员很重要。此外，它们还参与信号通路以及对生物和非生物胁迫的响应。在人类和其他动物中，它们负责衰老和细胞凋亡（程序性细胞死亡）、MHCII类免疫反应、激素原处理和对骨骼发育很重要的细胞外基质重塑。巨噬细胞的能力和其它细胞动员elastolytic半胱氨酸蛋白酶在其表面专门的条件下也可能导致加速的胶原和弹性蛋白的降解在部位炎症在疾病如动脉粥样硬化和肺气肿。几种病毒（如脊髓灰质炎和丙型肝炎）将它们的整个基因组表达为单一的大量多聚蛋白，并使用蛋白酶将其切割成功能单元（例如，烟草蚀刻病毒蛋白酶）。

目前还没有广泛使用半胱氨酸蛋白酶作为批准的有效驱虫药，但对该主题的研究是一个有前途的研究领域。已发现从这些植物中分离的植物半胱氨酸蛋白酶具有高蛋白水解活性，已知可消化线虫角质层，且毒性非常低。已经报道了对线虫如Heligmosomoidesbakeri、旋毛虫、Nippostrongylusbrasiliensis、Trichurismuris和Ancylostomaceylanicum的成功结果；该绦虫Rodentolepismicrostoma，以及猪棘头虫Macracanthorynchushirundinaceus。半胱氨酸蛋白酶的一个有用特性是抗酸消化，允许口服给药。它们为当前的驱虫药提供了一种替代作用机制，并且认为不太可能产生抗药性，因为它需要彻底改变蠕虫角质层的结构。

在一些传统药物中，木瓜、菠萝和无花果的果实或乳胶被广泛用于治疗人和牲畜的肠道蠕虫感染。

半胱氨酸蛋白酶用作牲畜的饲料添加剂，以提高蛋白质和氨基酸的消化率。