在细胞或组织中，代谢途径是酶介导的生化过程，导致天然产物小分子的生物合成（合成代谢）或分解代谢。酶在每个途径中催化底物转化为结构相关的产物。尽管 DNA 复制和修复以及蛋白质合成和降解等大分子过程也是代谢过程的一部分，但小分子通常会在这些过程中发生转化。新陈代谢的过程使细胞和有机体保持活力。据报道，代谢活动失衡在许多病理学中发挥着重要作用，包括癌症、炎症性疾病、心血管疾病和神经退行性疾病。蛋白酶（肽酶）是水解蛋白质中肽键的酶。外肽酶切割多肽末端的末端氨基酸残基；内肽酶裂解内部肽键。蛋白酶可以根据发挥催化作用的化学基团进行分类。蛋白酶可分为六大类：半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸、谷氨酸、天冬氨酸蛋白酶和基质金属蛋白酶。蛋白酶可以脱落各种跨膜蛋白，如金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶，或者它们可以将受体激动剂转化为拮抗剂，反之亦然，如金属蛋白酶、二肽基肽和细胞凋亡过程中许多修复蛋白转化趋化因子的情况。蛋白酶还可以激活细胞因子等蛋白质或使其失活，例如众多的修复蛋白。许多蛋白酶除了催化结构域之外还含有大量额外的结构域或模块，大大增加了其功能的复杂性。蛋白酶在生物系统中无处不在，它们在细胞和生物体的生化、生理和调节方面发挥着不同的作用。蛋白酶代表了工业酶市场的最大部分，它们用于洗涤剂、食品加工、皮革和织物升级、有机合成催化剂和治疗。通过常规筛选、突变/选择策略和基因工程开发了微生物蛋白酶过量生产菌株，并通过定点诱变和定向进化等技术设计了具有改变的特异性或稳定性的全新酶。
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