Proteolyysi on prosessi, jossa proteaasit hajottavat proteiinit pienempiin komponentteihin, entsyymeihin, jotka ovat erikoistuneet proteiinien pilkkomiseen niiden rakenteiden tietyissä kohdissa. Tämä prosessi tapahtuu eri puolilla kehoa eri tarkoituksiin aina solujen säännöllisestä ylläpidosta ruoan pilkkomiseen komponentteiksi, joita keho voi käyttää soluprosesseihin. Proteolyysi voi myös olla osa joitain sairausprosesseja, kuten esimerkiksi silloin, kun käärme puree ihmistä ja myrkky aiheuttaa kudoksen kuoleman hajottamalla proteiineja. Laboratorio -olosuhteissa tutkijat hyödyntävät proteaaseja leikatakseen proteiinit tiettyihin komponentteihin jatkoanalyysiä ja käyttöä varten.
Proteolyysissä entsyymit hyökkäävät proteiiniin ja leikkaavat sen pienemmiksi peptideiksi. He voivat jatkaa proteiinin hajottamista entisestään aminohappoihin. Sarja kemiallisia reaktioita tapahtuu, kun entsyymit tarttuvat proteiinin osiin ja katkaisevat siteet pitäen proteiinin yhdessä. Proteiini muuttaa rakennetta tämän prosessin aikana, kun sen kemiallinen koostumus muuttuu vasteena entsyymeille.
Klassinen esimerkki proteolyysistä tapahtuu suolistossa, jossa ruoansulatusentsyymit leikkaa ruoan proteiineja erilleen, jotta keho voi metaboloida ne. Proteiinien komponentit kulkeutuvat ympäri kehoa ravitsemaan soluja ja katalysoimaan muita kehon kemiallisia reaktioita. Proteolyysillä on myös rooli esiasteproteiinien aktivoimisessa ja biologisten prosessien välittämisessä. Ihmiset, joilla on entsyymivaje, voivat kehittää aliravitsemusta ja muita ongelmia, koska he eivät pysty hajottamaan ja käyttämään tiettyjä proteiiniketjuja kehossa.
Kun proteiini hajoaa, yksinkertaisemmat komponentit ovat käyttökelpoisempia ja ne ovat myös yleensä liukoisempia, mikä helpottaa niiden kuljettamista eri paikkoihin. Elimet, kuten maksa, voivat käyttää peptidejä ja aminohappoja uusien proteiinien rakentamiseen, tai ne voidaan kuljettaa ulos kehosta ulosteissa ja virtsassa, jos ne eivät ole välttämättömiä tai jos jatkuva sairausprosessi aiheuttaa hajoamisen potilaan aineenvaihdunnassa.
Laboratorioympäristössä proteolyysistä voi olla hyötyä monenlaisiin tutkimuksiin. Ihmiset voivat käyttää entsyymejä näytteiden käsittelyyn erottamalla hyödyllisiä komponentteja tai kiinnostavia materiaaleja. Ne voivat myös eristää tiettyjä peptidejä ja aminohappoja entsyymikylpyjen avulla. Lääketieteellinen testaus perustuu joskus proteiinien kiusaamiseen toisistaan oppiakseen lisää niiden rakenteesta. Proteiinien leikkaaminen erilleen voi myös antaa tutkijoiden rakentaa uusia proteiineja, mukaan lukien yhdisteet, joilla on mahdollisia lääketieteellisiä sovelluksia.