پپساتین A

این محصول با گزینش پذیری بالا، واکنش متقاطع کم-پایداری و سهولت استفاده، از یک داروی ابزار پروتئاز اولیه به کاربردهایی در بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی، خالص سازی پروتئین، تحقیقات مکانیسم بیماری، غربالگری دارو، ویروس شناسی، علوم اعصاب، علوم غذایی و سایر زمینه ها تبدیل شده است و خود را به عنوان یک ابزار غیر قابل جایگزینی} در علم پزشکی کلاسیک و{11} معرفی کرده است.

اصلی ترین و کلاسیک ترین کاربرد آن شناسایی، طبقه بندی و سنجش فعالیت پروتئازهای آسپارتیک است. خانواده پروتئاز آسپارتیک به طور گسترده در فرآیندهای فیزیولوژیکی و پاتولوژیک از جمله تخریب پروتئین، ارائه آنتی ژن، آپوپتوز و بازسازی بافت نقش دارد. با این حال، فعالیت آنها به راحتی تحت تأثیر pH، یون های فلزی و مهارکننده های پروتئاز قرار می گیرد و تشخیص انواع آنزیم را برای روش های سنتی تشخیص دشوار می کند.

این ماده برای پروتئازهای آسپارتیک بسیار اختصاصی است و به سختی سرین، سیستئین یا متالوپروتئازها را مهار می‌کند و آن را به معرف استاندارد طلایی{0}}برای طبقه‌بندی و شناسایی آنزیم تبدیل می‌کند.

در توصیف آنزیمی، محققان از آن برای تعیین pH بهینه، ثابت مهار استفاده می کنندKi، سینتیک اتصال، و ویژگی سوبسترا پروتئازهای هدف. غلظت گرادیان ازپپساتین Aامکان محاسبه دقیق میل ترکیبی آنزیم-بازدارنده و طبقه بندی پروتئازها به زیرگروه های پروتئاز آسپارتیک معمولی یا جدید.

همچنین برای محلی سازی درجا پروتئازها در بافت ها و سلول ها استفاده می شود. همراه با ایمونوفلورسانس و رنگ‌آمیزی هیستوشیمیایی آنزیمی، مستقیماً توزیع کاتپسین D/E را در لیزوزوم‌ها، سیتوپلاسم و غشای سلولی نشان می‌دهد و شواهد مستقیمی برای درک نقش پروتئاز در هموستاز سلولی ارائه می‌کند.

علاوه بر این، آن را به طور گسترده ای در مدل های فلج پروتئاز فیزیولوژیکی استفاده می شود. بدون تغییر بیان ژن، به طور خاص فعالیت آنزیم را برای مشاهده تغییرات در فنوتیپ سلولی، مسیرهای سیگنالینگ و پروفایل های تخریب پروتئین مهار می کند و اثرات "سطح بیان آنزیم" در مقابل "فعالیت آنزیم" را متمایز می کند و روشی قابل برگشت، قابل کنترل و وابسته به دوز برای اعتبارسنجی عملکردی ارائه می دهد.

با مهار موثر پروتئازهای آسپارتیک، محصول تبدیل به یکجزء اصلیفرمولاسیون کوکتل مهارکننده پروتئاز

معمولاً با EDTA، لوپپتین، PMSF، آپروتینین، و غیره ترکیب می‌شود تا به ترتیب متالوپروتئازها، سیستئین پروتئازها و پروتئازهای سرین را مسدود کند و به حفاظت طیف وسیعی دست یابد. پایدار در هر دو محیط اسیدی و خنثی، این محصول به طور موثر از پروتئین های غشایی، پروتئین های هسته ای، پروتئین های سیتوپلاسمی و پروتئین های ترشح شده محافظت می کند، به ویژه برای استخراج آنزیم های حساس، کم{3}} و فعال مناسب است.

در تحقیقات سرطان، بیان کاتپسین D بالا با تهاجم تومور، متاستاز و پیش آگهی ضعیف ارتباط دارد. این محصول از تهاجم و مهاجرت سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند، تخریب ماتریکس را کاهش می‌دهد و رگ‌زایی را در شرایط آزمایشگاهی و در مدل‌های حیوانی کاهش می‌دهد و کاتپسین D را به‌عنوان محرک اصلی پیشرفت تومور تأیید می‌کند. همچنین تعادل اتوفاژی- آپوپتوز را در سلول‌های تومور تعدیل می‌کند و از مطالعات مسیرهای مرگ سلولی وابسته به پروتئاز{2}} حمایت می‌کند.

در بیماری کلیوی و فشار خون بالا، رنین - آنزیم محدود کننده سرعت-سیستم رنین-آنژیوتانسین - یک پروتئاز آسپارتیک است.پپساتین Aبه طور خاص فعالیت رنین را مهار می کند و تولید آنژیوتانسین را مسدود می کند و مدل های مهار فشار خون را برای غربالگری و ارزیابی اهداف جدید داروهای ضد فشار خون ممکن می سازد.

-سکرتاز (BACE1) یک پروتئاز آسپارتیک کلیدی است که پروتئین پیش ساز آمیلوئید (APP) را می شکند و آمیلوئیدی تولید می کند که تجمع آن نشانه بیماری آلزایمر (AD) است. این محصول به طور قابل توجهی ترشح - را مهار می کند و آن را به ابزاری حیاتی در تحقیقات مکانیسم AD تبدیل می کند.

با مسدود کردن تولید A، محققان از آن برای مشاهده بقای عصبی، عملکرد سیناپسی، رسوب پلاک آمیلوئید و هیپرفسفوریلاسیون تاو استفاده می‌کنند و -سکرتاز را به عنوان یک هدف درمانی تأیید می‌کنند. همچنین تخریب غیر طبیعی پروتئین و استرس اکسیداتیو در نورون ها را کاهش می دهد و از مطالعات اختلال عملکرد لیزوزومی در تخریب عصبی حمایت می کند.

بسیاری از ویروس ها برای تکثیر، بلوغ و رهاسازی به پروتئازهای آسپارتیک کدگذاری شده از طریق میزبان یا ویروسی وابسته هستند. بارزترین نمونه پروتئاز HIV است که برای پردازش پلی پروتئین های ویروسی و بلوغ ویریون ضروری است و به خانواده پروتئاز آسپارتیک تعلق دارد. این پروتئاز HIV را مهار می کند و بلوغ ویریون را مسدود می کند و به طور گسترده در مدل های اولیه غربالگری داروهای ضد HIV استفاده می شود.

علاوه بر اچ‌آی‌وی، به مطالعه اینکه چگونه ویروس‌های دیگر (از جمله برخی از ویروس‌های کرونا، ویروس‌های هرپس و ویروس‌های مرتبط با هپاتیت{0}) چگونه از پروتئازهای میزبان در طول چرخه زندگی خود بهره‌برداری می‌کنند، کمک می‌کند. مهار خاص پروتئازهای آسپارتیک به تعیین وابستگی ویروسی به این آنزیم‌ها کمک می‌کند و از استراتژی‌های ضدویروسی طیف وسیعی-حمایت می‌کند.

در صنایع غذایی، پروتئازهای آسپارتیک درون زا باعث نرم شدن بیش از حد، بدتر شدن طعم، بافت نرم و کاهش ماندگاری در گوشت، ماهی و محصولات لبنی در طول نگهداری و فرآوری می شوند. به عنوان یک مهارکننده پروتئاز مشتق شده طبیعی، این محصول برای کنترل کیفیت مواد غذایی استفاده می شود.

در فرآوری گوشت، پروتئولیز را تنظیم می کند تا نرمی و ظرفیت نگهداری آب را بهبود بخشد و در عین حال از تخریب بیش از حد پپتیدهای تلخ جلوگیری کند. در لبنیات و غذاهای تخمیری، پروتئولیز را در طول تخمیر کنترل می کند تا بافت و طعم را تثبیت کند. همچنین برای تشخیص فعالیت پروتئاز آسپارتیک در غذاها، ارزیابی تازگی مواد خام، شدت پردازش و پایداری محصول، حمایت از توسعه استانداردهای کیفیت غذا استفاده می شود.

در تحقیقات پایه، این یک ابزار اصلی برای تشریح مکانیسم‌های پروتئاز آسپارتیک باقی می‌ماند و با پیشرفت پروتئومیکس، نقش بیشتری در شناسایی پروتئازهای جدید خواهد داشت. در پزشکی، پتانسیل آن در صرع، مالاریا و سایر بیماری‌ها در حال ظهور است و از تصویربرداری بیماری و اعتبارسنجی هدف پشتیبانی می‌کند. در صنایع غذایی، از آن بیشتر برای کنترل کیفیت و تشخیص تازگی استفاده خواهد شد، که با توسعه غذای سبز هماهنگ است.

نانوتکنولوژی و سیستم‌های تحویل هدفمند می‌توانند بر نفوذ ضعیف سد خونی مغز و نیمه عمر کوتاه in vivo غلبه کنند. نانوحامل‌های کونژوگه شده محصول، هدف‌گیری دقیق ضایعات و فراهمی زیستی را بهبود می‌بخشد، انتقال آن را از یک معرف تحقیقاتی به یک مولکول کاندید بالینی انجام می‌دهد و رویکردهای درمانی جدیدی را برای بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، سرطان و سایر اختلالات ارائه می‌کند.