Možná chcete denaturovat protein pro vědecký projekt, nebo jste si přečetli denaturované jídlo a chcete vědět, jak to funguje. Denaturace je proces, při kterém protein ztrácí svůj tvar a strukturu v důsledku působení vnějších sil, včetně tepla, záření, kyselin a rozpouštědel. Organická rozpouštědla obvykle denaturují proteiny. Přesný způsob denaturace proteinu závisí na konkrétním, s nímž chcete pracovat, protože všechny vyžadují různá denaturační činidla na různých úrovních. Většina jakýchkoli proteinů však může být denaturována, pokud víte, co změnit v prostředí bílkovin.
Kroky
Metoda 1 ze 2: Denaturace proteinu
Krok 1. Použijte teplo
Teplo je jedním z nejjednodušších a nejběžnějších způsobů denaturace bílkovin. Když je příslušný protein v potravinách přítomen, pouhé vaření jídla proteiny denaturuje. Mnoho proteinů může být denaturováno jejich vystavením teplotě 100 ° C nebo vyšší než (212 ° F). To umožňuje proteinům koagulaci a snížení jejich rozpustnosti.
Délka expozice závisí na tom, co vystavujete teplu. Vejce se například může vařit na pánvi na středním ohni za pět minut, zatímco pečení v troubě může trvat hodiny
Krok 2. Naneste alkohol
Alkohol narušuje vodíkové vazby, ke kterým dochází mezi amidovými skupinami peptidové vazby. Když je protein vystaven alkoholovému roztoku, molekuly alkoholu vytvoří nové vazby s proteinovým řetězcem. Použijte roztok 70% alkoholu k proražení buněčné stěny bakterií a denaturaci proteinu.
Koncentrované alkoholy mohou být nebezpečné, protože jsou hořlavé i toxické. Vždy noste plné bezpečnostní vybavení včetně rukavic a ochrany očí a manipulujte v bezpečném prostředí s kontrolovanou teplotou
Krok 3. Změňte pH
Vnitřní strukturu proteinu lze rozložit, pokud je jeho prostředí velmi kyselé nebo velmi zásadité, protože narušuje iontové vazby, které drží pohromadě proteinové solné můstky. K proteinu přidejte kyselý nebo zásaditý roztok. Okolní prostředí by mělo mít pH vyšší než 10 nebo nižší než 4, aby se podpořila denaturace. Pokud změnu vyvoláváte kyselinou, mělo by být pH mezi 2 a 5.
Změna pH může ionizovat aminokyselinu v závislosti na pKa každé funkční skupiny v této aminokyselině. Můžete také ionizovat aminoskupinu nebo karboxylovou skupinu přítomnou v aminokyselině
Krok 4. Vyzkoušejte soli těžkých kovů
Těžké kovy mohou narušit vazby v proteinu, což způsobí ztrátu jeho struktury. K denaturaci různých proteinů lze použít soli těžkých kovů, jako je rtuť a olovo. Tyto soli jsou k dispozici od většiny dodavatelů chemikálií a měly by být vždy používány s opatrností a vhodným bezpečnostním vybavením včetně rukavic a ochrany očí.
Těžké kovy mohou interagovat se skupinami funkčních postranních řetězců proteinu za vzniku komplexů. Těžké kovy také oxidují postranní řetězce aminokyselin proteinu
Metoda 2 ze 2: Renaturace proteinů
Krok 1. Zjistěte, zda se protein může znovu složit
Některé formy denaturace jsou trvalé, zatímco jiné lze vrátit zpět. Vaření vajíčka nebo masa například nelze vrátit zpět, ale protein, který byl vystaven vysokému pH, může v neutrálnějším prostředí znovu získat tvar.
To, zda se protein může znovu skládat, závisí na jeho DNA. DNA bude uchovávat informace potřebné k tomu, aby se protein vrátil do svého původního stavu
Krok 2. Odstraňte denaturační faktor
Vraťte prostředí kolem proteinu do stagnace a odstraňte denaturační prvek. Odstraňte například kyselinu nebo zásadu nebo přiveďte protein zpět na rozumnější teplotu.
Krok 3. Použijte renaturační soupravu
Mnoho společností vyrábějících laboratorní potřeby prodává renaturační soupravy, které vám umožňují vyhledávat nejlepší parametry na podporu renaturace. Takové soupravy mohou být obzvláště užitečné, pokud se díváte na proteiny v laboratorním nebo experimentálním prostředí.
Tipy
- Denaturovaný protein ztrácí svou kvartérní, terciární a sekundární strukturu, která je zjevná v jeho nativním stavu, ale jeho primární struktura zůstane.
- Denaturovaný protein také ztrácí část své bioaktivity, v některých případech, stejně jako u enzymů, ztrácí schopnost fungovat. Substráty například již nemusí být schopny se vázat na enzymy, které byly denaturovány.
- Denaturovaný protein může ztratit rozpustnost v roztoku.
- Můžete také denaturovat nukleové kyseliny pomocí laboratorních technik k oddělení vláken.
