Proteoliza je proces u kojem se proteini razlažu na manje komponente pomoću proteaza, enzima specijaliziranih za cijepanje proteina na određenim točkama u njihovim strukturama. Taj se proces odvija u cijelom tijelu u različite svrhe, od redovitog održavanja stanica do probave hrane u komponente koje tijelo može koristiti za stanične procese. Proteoliza također može biti dio nekih bolesti, kao na primjer kada nekoga ugrize zmija i otrov uzrokuje smrt tkiva razgradnjom proteina. U laboratorijskim postavkama, istraživači iskorištavaju prednosti proteaza za rezanje proteina na specifične komponente za daljnju analizu i upotrebu.
U proteolizi, enzimi napadaju protein, izrezujući ga u manje peptide. Oni mogu nastaviti dalje dekonstruirati protein, u sastavne aminokiseline. Događa se niz kemijskih reakcija dok se enzimi hvataju za dijelove proteina i prekidaju veze držeći protein zajedno. Protein mijenja strukturu kroz ovaj proces jer se njegov kemijski sastav mijenja kao odgovor na enzime.
Klasičan primjer proteolize događa se u crijevima, gdje probavni enzimi razdvajaju proteine u hrani kako bi ih tijelo moglo metabolizirati. Sastavni dijelovi proteina prenose se po cijelom tijelu kako bi osigurali prehranu za stanice i katalizirali druge kemijske reakcije u tijelu. Proteoliza također igra ulogu u aktiviranju proteina prekursora i posredovanju bioloških procesa. Ljudi s nedostatkom enzima mogu razviti pothranjenost i druge probleme kao rezultat nemogućnosti razgradnje i korištenja određenih proteinskih lanaca u tijelu.
Kada se protein razbije, jednostavnije komponente su upotrebljivije, a također imaju tendenciju da budu topljivije, što ih čini lakšim za transport na različita mjesta. Organi poput jetre mogu iskoristiti peptide i aminokiseline za izgradnju novih proteina ili se mogu transportirati iz tijela u izmetu i urinu ako nisu potrebni ili ako tekući proces bolesti uzrokuje poremećaj metabolizma pacijenta.
U laboratorijskim uvjetima, proteoliza može biti korisna za mnoge različite vrste istraživanja. Ljudi mogu koristiti enzime za obradu uzoraka, odvajajući korisne komponente ili materijale od interesa. Oni također mogu izolirati specifične peptide i aminokiseline uz pomoć enzimskih kupki. Medicinsko testiranje ponekad se oslanja na odvajanje proteina kako bi se saznalo više o njihovoj strukturi. Razdvajanje proteina također može omogućiti istraživačima da konstruiraju nove proteine, uključujući spojeve s potencijalnom medicinskom primjenom.