Denaturasi protein Apa, faktor, akibatnya

Apakah denaturasi protein?

The denaturasi protein Ia terdiri daripada kehilangan struktur tiga dimensi disebabkan oleh faktor persekitaran yang berbeza, seperti suhu, pH atau agen kimia tertentu. Kehilangan struktur mengakibatkan kehilangan fungsi biologi yang berkaitan dengan protein itu, sama ada enzimatik, struktur, pengangkut, antara lain.

Struktur protein sangat sensitif terhadap perubahan. Ketidakstabilan satu jambatan hidrogen penting dapat menafikan protein. Dengan cara yang sama, terdapat interaksi yang tidak penting untuk memenuhi fungsi protein, dan, sekiranya tidak stabil, ia tidak mempunyai kesan ke atas operasi.

Struktur protein

Untuk memahami proses denaturasi protein, kita mesti tahu bagaimana protein dianjurkan. Ini mempunyai struktur utama, menengah, tertiari dan kuartal.

Struktur utama

Ia adalah urutan asid amino yang membentuk protein ini. Asid amino adalah blok asas yang membentuk biomolekul ini dan terdapat 20 jenis yang berbeza, masing -masing dengan sifat fizikal dan kimia tertentu. Mereka bergabung bersama dengan pautan peptida.

Struktur sekunder

Dalam struktur ini, rantai asid amino linear ini dilipat oleh jambatan hidrogen. Terdapat dua struktur sekunder asas: kipas α, berbentuk lingkaran; dan daun lipat β, apabila dua rantai linear diselaraskan selari.

Struktur Tersier

Ia melibatkan jenis kuasa lain yang mengakibatkan lipatan tertentu bentuk tiga dimensi.

Rantaian R residu asid amino yang membentuk struktur protein boleh membentuk jambatan disulfida dan bahagian hidrofobik protein dikumpulkan di dalam, manakala hidrofilik menghadapi air ke air. Angkatan Van der Waals bertindak sebagai penstabil interaksi yang digambarkan.

Boleh melayani anda: isoleucine: ciri, fungsi, biosintesis, makanan

Struktur Quaternary

Ia terdiri daripada agregat unit protein.

Apabila protein disahpasang, ia kehilangan struktur kuartal, tertiari dan sekunder, sementara yang utama tetap utuh. Protein yang kaya dengan pautan disulfida (struktur tertiari) memberikan rintangan denaturasi yang lebih besar.

Faktor yang menyebabkan denaturasi

Sebarang faktor yang menjejaskan ikatan bukan kovalen yang bertanggungjawab untuk mengekalkan struktur asli protein dapat menghasilkan denaturasinya. Antara yang paling penting yang boleh kita sebutkan:

Ph

Pada nilai pH yang sangat melampau, sama ada cara berasid atau asas, protein boleh kehilangan konfigurasi tiga dimensi. Kelebihan hones h⁺ Dan oh^- Di tengah -tengah menstabilkan interaksi protein.

Perubahan corak ion ini menghasilkan denaturasi. Denaturasi pH boleh diterbalikkan dalam beberapa kes, dan dalam yang lain tidak dapat dipulihkan.

Suhu

Denaturasi haba berlaku dengan meningkatkan suhu. Dalam organisma yang hidup dalam keadaan persekitaran purata, protein mula menjejaskan suhu pada suhu yang lebih besar daripada 40 ° C. Jelas, protein organisma thermophilic dapat menyokong julat suhu ini.

Peningkatan suhu diterjemahkan ke dalam peningkatan pergerakan molekul yang mempengaruhi jambatan hidrogen dan ikatan bukan kovalen yang lain, mengakibatkan kehilangan struktur tersier.

Suhu ini meningkat membawa kepada kelajuan tindak balas, jika kita bercakap mengenai enzim.

Bahan kimia

Bahan kutub - seperti urea - dalam kepekatan tinggi mempengaruhi jambatan hidrogen. Begitu juga, bahan bukan polan boleh mempunyai akibat yang sama.

Detergen juga boleh menjejaskan struktur protein; Walau bagaimanapun, ia bukan proses yang agresif dan kebanyakannya boleh diterbalikkan.

Boleh melayani anda: lipas Jerman: ciri, pembiakan, makanan

Mengurangkan ejen

Β-mercaptoetanol (HOCH2CH2SH) adalah agen kimia penggunaan yang kerap di makmal untuk menafikan protein. Ia bertanggungjawab untuk mengurangkan jambatan disulfida antara sisa asid amino. Dapat menjejaskan struktur tertiari atau kuartal protein.

Ejen pengurangan lain dengan fungsi yang sama adalah Ditiotreitol (DTT). Di samping itu, faktor lain yang menyumbang kepada kehilangan struktur asli dalam protein adalah logam berat dalam kepekatan tinggi dan radiasi ultraviolet.

Akibat dari denaturasi protein

Apabila denaturalisasi berlaku, protein kehilangan fungsinya. Protein berfungsi secara optimum ketika berada di negeri asal mereka.

Kehilangan fungsi tidak selalu dikaitkan dengan proses denaturasi. Perubahan kecil dalam struktur protein boleh menyebabkan kehilangan fungsi tanpa menjejaskan keseluruhan struktur tiga dimensi.

Prosesnya mungkin atau mungkin tidak dapat dipulihkan. Di makmal, jika keadaan dibalikkan bahawa protein kembali ke konfigurasi awalnya.

Renaturalisasi

Salah satu eksperimen yang paling terkenal dan konklusif mengenai renaturalisasi dibuktikan dalam ribonuclease untuk.

Apabila penyelidik menambah ejen denaturing seperti urea atau β-mercaptanol, protein itu dinyalakan. Jika ejen -ejen ini dikeluarkan, protein kembali ke penyesuaian asli mereka dan boleh melaksanakan fungsi mereka dengan kecekapan 100 %.

Salah satu kesimpulan yang paling penting dalam penyelidikan ini adalah untuk secara eksperimen menunjukkan bahawa penyesuaian tiga dimensi protein diberikan oleh struktur utamanya.

Dalam beberapa kes, proses denaturalisasi tidak dapat dipulihkan sepenuhnya. Sebagai contoh, apabila kita memasak telur kita menggunakan haba dalam protein (yang utama adalah albumin) yang membentuknya, yang jelas mengambil penampilan yang kukuh dan putih. Secara intuitif dapat menyimpulkan bahawa, walaupun kita menyejukkannya, ia tidak akan kembali ke bentuk awalnya.

Boleh melayani anda: ovogenesis: fasa, ciri -ciri haiwan dan tumbuh -tumbuhan

Dalam kebanyakan kes, proses denaturalisasi disertai dengan kehilangan kelarutan. Kelikatan, kelajuan penyebaran juga dikurangkan dan mengkristal lebih mudah.

Protein chaperonas

Protein chaperonas atau chaperonin bertanggungjawab untuk mencegah denaturasi protein lain. Mereka juga menindas interaksi tertentu yang tidak mencukupi di kalangan protein untuk memastikan lipatan yang betul.

Apabila suhu sederhana meningkat, protein ini meningkatkan kepekatan dan bertindak dengan menghalang denaturasi protein lain. Inilah sebabnya mereka juga dipanggil "Protein Kejutan Thermal" atau HSP untuk akronimnya dalam bahasa Inggeris (Protein kejutan panas).

Chaperonin sama dengan sangkar atau laras yang melindungi protein minat di dalamnya. 

Protein -protein ini yang bertindak balas terhadap situasi tekanan selular telah dilaporkan dalam pelbagai kumpulan organisma hidup dan sangat dipelihara. Terdapat pelbagai jenis chaperonin dan diklasifikasikan mengikut berat molekul mereka.