Денатура́ция белко́в ( — лишённый природных свойств; от — приставка, означающая отделение, удаление + — природа, естество) — изменение нативной конформации (природной формы) () белковой молекулы под действием различных дестабилизирующих факторов. Аминокислотная последовательность белка не изменяется. Приводит к потере белками их естественных свойств (растворимости, гидрофильности и др.).
Процесс денатурации отдельной белковой молекулы, приводящий к распаду её «жёсткой» трёхмерной структуры, иногда называют плавлением молекулы.
Механизмы денатурации
Практически любое заметное изменение внешних условий, например нагревание или существенное изменение pH, приводит к последовательному нарушению четвертичной, третичной и вторичной структур белка.
Обычно денатурация вызывается повышением температуры, действием сильных кислот и щелочей, солей тяжёлых металлов и многозарядных ионов, например ионов Al^{3+}, некоторых растворителей (спирт), радиации и от других причин.
Денатурация часто приводит к тому, что в коллоидном растворе белковых молекул происходит процесс агрегации молекул белка в более крупные, хорошо рассеивающие падающий свет. Визуально это выглядит, например, как образование «белка» при тепловой обработке яиц.
Ренатурация Ренатурация — процесс, обратный денатурации, при котором белки возвращают свою нативную (природную) структуру. У большинства белков денатурация необратима. Если при денатурации белка физико-химические изменения связаны с переходом полипептидной цепи из плотно упакованного (упорядоченного) состояния в беспорядочное, то при ренатурации проявляется способность белков к самоорганизации, путь которой предопределён последовательностью аминокислот в полипептидной цепи, то есть её первичной структурой, детерминированной наследственной информацией. В живых клетках данная информация, вероятно, является решающей для преобразования неупорядоченной полипептидной цепи во время или после её биосинтеза на рибосоме в структуру нативной молекулы белка.
Процесс разрушения вторичной структуры также возможен и у ДНК и иногда называется плавлением. При действии некоторых химических веществ или при нагревании двухцепочечных молекул ДНК до температуры около 100 °C водородные связи между основаниями разрываются, и комплементарные цепи расходятся — ДНК денатурирует. Однако при медленном охлаждении комплементарные цепи могут вновь соединяться в регулярную двойную спираль. Эта способность ДНК к ренатурации используется для получения искусственных гибридных молекул ДНК (так называемая молекулярная гибридизация).
Группа австралийских и американских химиков нашла способ (с помощью использования мочевины и центрифугирования) за несколько минут ренатурировать варёное 20 минут куриное яйцо.
См. также Агрегация клеток Фолдинг белка Скисание и сворачивание молока
Примечания
Ссылки
Категория:Белки Категория:Биохимия