Чинники, що викликають денатурацію білків

Денатурацію білків викликають чинники, що сприяють розриву гідрофобних, водневих і іонних зв'язків, що стабілізують кон-формацію білків:

висока температура (понад 50 ° С), що збільшує тепловий рух атомів в молекулі і яка веде до розриву слабких зв'язків;

Інтенсивне струшування розчину, що приводить до зіткненню білкових молекул з повітряним середовищем на поверхні розділу фаз і зміни конформації цих молекул;

Органічні речовини (наприклад, етиловий спирт, фенол і його похідні) здатні взаємодіяти з функціональними групами білків, що призводить до їх Конформа-ційних змін. Для денатурації білків в біохімічних дослідженнях часто використовують сечовину або гуанідінхлорід, які утворюють водневі зв'язки з амино- і карбонільних групами пептидного остова і деякими функціональними групами радикалів амінокислот. Відбувається розрив зв'язків, що беруть участь у формуванні вторинної та третинної структури нативних білків, і утворення нових зв'язків з хімічними реагентами;

Кислоти і луги, змінюючи рН середовища, викликають перерозподіл зв'язків в молекулі білка;

солі важких металів (такі як мідь, ртуть, срібло, свинець і ін.) утворюють міцні зв'язки з важливими функціональними групами білків (найчастіше з -SH), змінюючи їх конформацію і активність;

детергенти - речовини, що містять гідрофобний вуглеводневий радикал і гідрофільну функціональну групу (такі речовини називають амфіфільних). Гідрофобні радикали білків взаємодіють з гідрофобними частинами детергентів, що змінює конформацію білків. Денатурований під дією детергентів білок зазвичай залишається в розчиненому вигляді, так як гідрофільні частини денатурирующего речовини утримують його в розчині. До найбільш відомих детергентів відносять різні мила (рис. 1-15).

Мал. 1-14. Структура нативной молекули білка (в центрі) і трьох денатурованих молекул цього ж білка.

Мал. 1-15. Денатурація білків за допомогою детергентів.

Ренатурації (висолювання) - процес, зворотний денатурації, при якому білки повертають свою природну структуру. Потрібно відзначити, що не всі білки здатні ренатуріровать; у більшості білків денатурація незворотна.

Ренатурації переконливо показує, що третинна структура білка повністю визначається його первинною структурою і що збірка біологічних об'єктів може здійснюватися на основі деяких загальних принципів.