Ehkä haluat denaturoida proteiinin tieteelliseen projektiin tai ehkä olet lukenut denaturoidusta ruoasta ja haluat tietää, miten se toimii. Denaturointi on prosessi, jossa proteiini menettää muodonsa ja rakenteensa ulkoisten voimien, kuten lämmön, säteilyn, happojen ja liuottimien, vaikutuksesta. Orgaaniset liuottimet denaturoivat yleensä proteiineja. Tarkka tapa denaturoida proteiini riippuu siitä, minkä kanssa haluat työskennellä, koska ne kaikki vaativat erilaisia denaturoivia aineita eri tasoilla. Suurin osa proteiineista voidaan kuitenkin denaturoida, jos tiedät mitä muuttaa proteiinin ympäristössä.
Askeleet
Menetelmä 1/2: Proteiinin denaturointi
Vaihe 1. Käytä lämpöä
Lämpö on yksi helpoimmista tavoista ja yleisimmistä tavoista denaturoida proteiini. Kun kyseistä proteiinia on elintarvikkeissa, yksinkertaisesti ruoanlaitto denaturoi proteiinit. Monet proteiinit voidaan denaturoida altistamalla ne 100 ° C (212 ° F) tai sitä korkeammalle lämpötilalle. Tämä mahdollistaa proteiinien hyytymisen ja vähentää niiden liukoisuutta.
Valotuksen kesto riippuu siitä, mitä altistat lämmölle. Esimerkiksi muna voi kypsyä pannulla keskilämmöllä viidessä minuutissa, kun taas paisti voi kestää tunteja uunissa
Vaihe 2. Levitä alkoholia
Alkoholi rikkoo peptidisidoksen amidiryhmien väliset vetysidokset. Kun proteiini altistetaan alkoholiliuokselle, alkoholimolekyylit muodostavat uusia sidoksia proteiiniketjuun. Käytä 70 -prosenttisen alkoholin liuosta bakteerien soluseinän läpi ja denaturoi proteiini.
Väkevät alkoholit voivat olla vaarallisia, koska ne ovat sekä syttyviä että myrkyllisiä. Käytä aina täydellisiä turvavarusteita, mukaan lukien käsineet ja silmiensuojaimet, ja käsittele turvallisessa, lämpötilassa säädetyssä ympäristössä
Vaihe 3. Muuta pH: ta
Proteiinin sisäinen rakenne voi hajota, kun sen ympäristö on hyvin hapan tai hyvin emäksinen, koska ne häiritsevät ionisidoksia, jotka pitävät proteiinin suolasillat yhdessä. Lisää proteiiniin happo- tai emäsliuos. Ympäröivän ympäristön pH: n tulee olla yli 10 tai alle 4 denaturoinnin edistämiseksi. Jos indusoit muutoksen hapolla, pH: n tulisi olla 2-5.
PH: n muuttaminen voi ionisoida aminohapon riippuen kunkin aminohapon funktionaalisen ryhmän pKa: sta. Voit myös ionisoida aminohapossa olevan aminoryhmän tai karboksyyliryhmän
Vaihe 4. Kokeile raskasmetallisuoloja
Raskasmetallit voivat häiritä proteiinin sidoksia, jolloin se menettää rakenteensa. Raskasmetallien, kuten elohopean ja lyijyn, suoloja voidaan käyttää denaturoimaan erilaisia proteiineja. Tällaisia suoloja on saatavana useimmilta kemikaalitoimittajilta, ja niitä tulee aina käyttää varoen ja asianmukaisilla suojavarusteilla, mukaan lukien käsineet ja silmiensuojain.
Raskasmetallit voivat olla vuorovaikutuksessa proteiinin toiminnallisten sivuketjuryhmien kanssa muodostaen komplekseja. Raskasmetallit hapettavat myös proteiinin aminohapposivuketjut
Menetelmä 2/2: proteiinien uudelleenkäsittely
Vaihe 1. Määritä, pystyykö proteiini laskostumaan uudelleen
Jotkut denaturoinnin muodot ovat pysyviä, kun taas toiset voidaan kumota. Esimerkiksi kananmunan tai lihan kypsentämistä ei voi peruuttaa, mutta korkeaan pH -arvoon altistunut proteiini voi palauttaa muotonsa neutraalimpaan ympäristöön.
Se, kykeneekö proteiini kääntymään uudelleen, riippuu sen DNA: sta. DNA säilyttää tarvittavat tiedot, jotta proteiini palaa alkuperäiseen tilaansa
Vaihe 2. Poista denaturointikerroin
Palauta proteiinia ympäröivä ympäristö pysähtymään ja poista denaturoiva elementti. Poista esimerkiksi happo tai emäs tai tuo proteiini takaisin kohtuullisempaan lämpötilaan.
Vaihe 3. Käytä renaturaatiopakkausta
Monet laboratoriotarvikeyritykset myyvät renaturaatiopakkauksia, joiden avulla voit seuloa parhaat parametrit kannustaaksesi renaturaatioon. Tällaiset sarjat voivat olla erityisen hyödyllisiä, jos katsot proteiineja laboratoriossa tai kokeellisessa ympäristössä.
Vinkkejä
- Denaturoitu proteiini menettää neljännen, tertiäärisen ja toissijaisen rakenteensa, joka näkyy sen alkuperäisessä tilassa, mutta sen ensisijainen rakenne säilyy.
- Denaturoitu proteiini menettää myös osan bioaktiivisuudestaan, joissakin tapauksissa, kuten entsyymien kanssa, menettäen toimintakykynsä. Esimerkiksi substraatit eivät ehkä enää pysty sitoutumaan entsyymeihin, jotka on denaturoitu.
- Denaturoitu proteiini voi menettää liukoisuutensa liuokseen.
- Voit myös denaturoida nukleiinihappoja käyttämällä laboratoriotekniikoita säikeiden erottamiseksi.
