Možno chcete denaturovať proteín pre vedecký projekt, alebo ste si čítali o denaturovaných potravinách a chcete vedieť, ako to funguje. Denaturácia je proces, pri ktorom proteín stráca svoj tvar a štruktúru v dôsledku pôsobenia vonkajších síl vrátane tepla, žiarenia, kyselín a rozpúšťadiel. Organické rozpúšťadlá zvyčajne denaturujú proteíny. Presný spôsob denaturácie proteínu závisí od konkrétneho, s ktorým chcete pracovať, pretože všetky vyžadujú rôzne denaturačné činidlá na rôznych úrovniach. Väčšinu akéhokoľvek proteínu je však možné denaturovať, ak viete, čo je potrebné v prostredí proteínu zmeniť.
Kroky
Metóda 1 z 2: Denaturácia proteínu
Krok 1. Použite teplo
Teplo je jedným z najľahších a najbežnejších spôsobov denaturácie bielkovín. Keď je príslušný proteín prítomný v potravinách, jednoduchým varením jedlo proteíny denaturuje. Mnoho bielkovín možno denaturovať tak, že ich vystavíte teplote 100 ° C alebo vyššej (212 ° F). To umožňuje proteínom koagulovať a znížiť ich rozpustnosť.
Dĺžka expozície závisí od toho, čo vystavujete teplu. Vajce sa môže napríklad variť na panvici na strednom ohni za päť minút, zatiaľ čo pečenie v rúre môže trvať hodiny
Krok 2. Naneste alkohol
Alkohol narúša vodíkové väzby, ktoré sa vyskytujú medzi amidovými skupinami peptidovej väzby. Keď je proteín vystavený alkoholovému roztoku, molekuly alkoholu vytvoria nové väzby s proteínovým reťazcom. Roztok 70% alkoholu použite na prerazenie bunkovej steny baktérií a denaturáciu proteínu.
Koncentrované alkoholy môžu byť nebezpečné, pretože sú horľavé aj toxické. Vždy používajte úplné bezpečnostné vybavenie vrátane rukavíc a ochrany očí a manipulujte s nimi v bezpečnom prostredí s kontrolovanou teplotou
Krok 3. Zmeňte pH
Vnútorná štruktúra proteínu sa môže rozpadnúť, ak je jeho prostredie veľmi kyslé alebo veľmi zásadité, pretože narúša iónové väzby, ktoré držia dohromady mostíky soli proteínu. K proteínu pridajte roztok kyseliny alebo zásady. Okolité prostredie by malo mať pH vyššie ako 10 alebo nižšie ako 4, aby sa podporila denaturácia. Ak zmenu vyvolávate kyselinou, pH by malo byť 2 až 5.
Zmena pH môže ionizovať aminokyselinu v závislosti od pKa každej funkčnej skupiny v danej aminokyseline. Môžete tiež ionizovať aminoskupinu alebo karboxylovú skupinu prítomnú v aminokyseline
Krok 4. Skúste soli ťažkých kovov
Ťažké kovy môžu narušiť väzby v proteíne, čo spôsobí stratu štruktúry. Na denaturáciu rôznych bielkovín je možné použiť soli ťažkých kovov, ako je ortuť a olovo. Takéto soli sú k dispozícii od väčšiny dodávateľov chemikálií a vždy by sa mali používať s opatrnosťou a vhodným bezpečnostným vybavením vrátane rukavíc a ochrany očí.
Ťažké kovy môžu interagovať so skupinami funkčných postranných reťazcov proteínu za vzniku komplexov. Ťažké kovy tiež oxidujú vedľajšie reťazce aminokyselín proteínu
Metóda 2 z 2: Renaturácia bielkovín
Krok 1. Zistite, či sa proteín môže znovu skladať
Niektoré formy denaturácie sú trvalé, iné je možné vrátiť späť. Varenie vajíčka alebo mäsa napríklad nemožno vrátiť späť, ale proteín, ktorý bol vystavený vysokému pH, môže v neutrálnejšom prostredí opäť získať tvar.
To, či sa proteín môže alebo nemôže znovu skladať, bude závisieť od jeho DNA. DNA bude uchovávať informácie potrebné na to, aby sa proteín vrátil do svojho pôvodného stavu
Krok 2. Odstráňte denaturačný faktor
Vráťte prostredie okolo proteínu do stagnácie a odstráňte denaturačný prvok. Odstráňte napríklad kyselinu alebo zásadu alebo priveďte proteín späť na rozumnejšiu teplotu.
Krok 3. Použite súpravu na renaturáciu
Mnoho spoločností dodávajúcich laboratórne materiály predáva súpravy na renaturáciu, ktoré vám umožňujú vyhľadať najlepšie parametre na podporu renaturácie. Takéto súpravy môžu byť obzvlášť užitočné, ak sa pozeráte na proteíny v laboratórnych alebo experimentálnych podmienkach.
Tipy
- Denaturovaný proteín stráca svoju kvartérnu, terciárnu a sekundárnu štruktúru, ktorá je zjavná v jeho pôvodnom stave, ale jeho primárna štruktúra zostane.
- Denaturovaný proteín tiež stráca časť svojej bioaktivity, v niektorých prípadoch, podobne ako pri enzýmoch, stráca svoju schopnosť fungovať. Substráty napríklad už nemusia byť schopné viazať sa na enzýmy, ktoré boli denaturované.
- Denaturovaný proteín môže stratiť svoju rozpustnosť v roztoku.
- Nukleové kyseliny môžete tiež denaturovať pomocou laboratórnych techník na oddelenie vlákien.
