Kanske vill du denaturera ett protein för ett vetenskapsprojekt, eller kanske har du läst om denaturerad mat och vill veta hur det fungerar. Denaturering är den process genom vilken ett protein förlorar sin form och struktur på grund av åtgärder från yttre krafter, inklusive värme, strålning, syror och lösningsmedel. Organiska lösningsmedel denaturerar vanligtvis proteiner. Exakt hur du denaturerar ett protein beror på det specifika du vill arbeta med, eftersom de alla kräver olika denatureringsmedel på olika nivåer. De flesta proteiner kan dock denatureras om du vet vad du ska ändra i proteinets miljö.
Steg
Metod 1 av 2: Denaturering av ett protein
Steg 1. Använd värme
Värme är ett av de enklaste sätten och vanligaste sätten att denaturera ett protein. När proteinet i fråga är närvarande i mat, denaturerar helt enkelt maten maten proteinerna. Många proteiner kan denatureras genom att utsätta dem för en temperatur på eller över 100 ° C (212 ° F). Detta gör att proteinerna kan koagulera och minska deras löslighet.
Exponeringstiden beror på vad du utsätter för värme. Ett ägg kan till exempel tillagas i en panna på medelvärme på fem minuter, medan en stek kan ta timmar att laga i ugnen
Steg 2. Applicera alkohol
Alkohol stör vätebindningarna som uppstår mellan amidgrupper i en peptidbindning. När ett protein exponeras för en alkohollösning bildar alkoholmolekylerna nya bindningar med proteinkedjan. Använd en lösning av 70% alkohol för att bryta igenom cellväggen av bakterier och denaturera proteinet.
Koncentrerade alkoholer kan vara farliga, eftersom de är både brandfarliga och giftiga. Använd alltid fullständig säkerhetsutrustning inklusive handskar och ögonskydd, och hantera i en säker, temperaturkontrollerad miljö
Steg 3. Ändra pH
Proteinets inre struktur kan brytas ner när dess omgivning är mycket sur eller mycket alkalisk, eftersom de stör de joniska bindningarna som håller proteinets saltbroar ihop. Tillsätt en syra- eller baslösning till proteinet. Den omgivande miljön bör ha ett pH över 10 eller under 4 för att uppmuntra denaturering. Om du inducerar förändringen med syra bör pH vara mellan 2 och 5.
Ändring av pH kan jonisera en aminosyra, beroende på pKa för varje funktionell grupp i den aminosyran. Du kan också jonisera aminogruppen eller karboxylgruppen som finns i aminosyran
Steg 4. Prova tungmetallsalter
Tungmetaller kan störa bindningar i proteinet och orsaka att det tappar sin struktur. Salter av tungmetaller som kvicksilver och bly kan användas för att denaturera olika proteiner. Sådana salter är tillgängliga från de flesta kemikalieleverantörer och bör alltid användas med försiktighet och lämplig säkerhetsutrustning inklusive handskar och ögonskydd.
Tungmetaller kan interagera med ett proteins funktionella sidokedjegrupper för att bilda komplex. Tungmetaller oxiderar också proteinets aminosyrasidokedjor
Metod 2 av 2: Renaturering av proteiner
Steg 1. Avgör om ett protein kan vika om
Vissa former av denaturering är permanenta, medan andra kan ångras. Tillagning av ett ägg eller kött kan till exempel inte ångras, men ett protein som har utsatts för ett högt pH kan återfå form när det sätts i en mer neutral miljö.
Huruvida proteinet kan återveckas beror på dess DNA. DNA: t innehåller den information som behövs för att proteinet ska återgå till sitt ursprungliga tillstånd
Steg 2. Ta bort denatureringsfaktorn
Återställ miljön runt proteinet till stasis och ta bort denatureringselementet. Ta bort syran eller basen, till exempel, eller sätt tillbaka proteinet till en mer rimlig temperatur.
Steg 3. Använd ett renatureringskit
Många laboratorieförsäljningsföretag säljer renatureringssatser som gör att du kan se efter de bästa parametrarna för att uppmuntra renaturering. Sådana kit kan vara särskilt användbara om du tittar på proteiner i ett laboratorium eller experimentell miljö.
Tips
- Ett denaturerat protein förlorar sin kvartarära, tertiära och sekundära struktur som är uppenbar i sitt ursprungliga tillstånd, men dess primära struktur kommer att förbli.
- Ett denaturerat protein förlorar också en del av sin bioaktivitet, i vissa fall, som med enzymer, förlorar sin funktionsförmåga. Till exempel kanske substrat inte längre kan binda till enzymer som har denaturerats.
- Det denaturerade proteinet kan förlora sin löslighet i en lösning.
- Du kan också denaturera nukleinsyror med laboratorietekniker för att separera trådarna.
