A
proteólise lisossomal foi a primeira via proteolítica identificada, e a ela é atribuída a degradação de materiais estranhos advindos do meio extra-celular (por meio da
endocitose), a degradação de
proteínas de membrana, a reciclagem de
organelas e componentes celulares envelhecidos e a proteólise estimulada pelo
jejum no
fígado.
Seu objetivo é cumprido através da digestão intracelular controlada de macromoléculas (como, por exemplo,
proteínas,
ácidos nucléicos,
polissacarídeos, e
lipídios), catalisada por cerca de 50
enzimas hidrolíticas, entre as quais se encontram
proteases,
nucleases, glicosidases,
lipases,
fosfolipases, fosfatases, e sulfatases ativas em
pH ácido que é mantido por meio de bombas de H+ da membrana e às custas da
hidrólise de
ATP.
A proteólise ocorre por através de processos seletivos e não seletivos; entre os não seletivos estão a macroautofagia (fusão de lisossomas com
vacúolos originários do
complexo de Golgi e
retículo endoplasmático liso) que é ativada sobretudo no fígado em períodos iniciais de jejum e a microautofagia (invaginação da superfície lisossomal que leva à produção de vesículas cujo conteúdo proteico sofre degradação no interior do lisossoma) e que ocorre sob condições nutricionais normais.