Денатурація білків
Березів Т.Т., Коровкин Б.Ф.
Природні білкові тіла наділені певною, строго
заданою просторовою конфігурацією і мають низку характерних
фізико-хімічних та біологічних властивостей при фізіологічних значеннях
температури і рН середовища. Під впливом різних фізичних і хімічних чинників
білки піддаються згортання і випадають в осад, втрачаючи нативні властивості.
Таким чином, під денатурацією слід розуміти порушення загального плану
унікальної структури нативної молекули білка, переважно її третинної
структури, що приводить до втрати характерних для неї властивостей (розчинність,
електрофоретичної рухливість, біологічна активність і т.д.). Більшість
білків денатуруючих при нагріванні їх розчинів вище 50-60 ° С.
Зовнішні прояви денатурації зводяться до втрати
розчинності, особливо в ізоелектричної точці, підвищення в'язкості білкових
розчинів, збільшенню кількості вільних функціональних SH-груп та зміни
характеру розсіювання рентгенівських променів. Найбільш характерною ознакою
денатурації є різке зниження або повна втрата білком його біологічної
активності (каталітичної, антигенної або гормональної). При денатурації
білка, викликаної 8М сечовиною або іншим агентом, руйнуються в основному
нековалентние зв'язку (зокрема, гідрофобні взаємодії і водневі
зв'язку). Дисульфідні зв'язку в присутності відновлюючого агента
меркаптоетанол розриваються, у той час як пептидні зв'язку самого кістяка поліпептидного
ланцюга не зачіпаються. За цих умов розгортаються глобули нативних білкових
молекул і утворюються випадкові і безладні структури (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Денатурація білкової молекули (схема).
а - вихідний стан; б - що починається зворотне
порушення молекулярної структури; в - необоротне розгортання поліпептидного
ланцюга.
Рис. 1.13. Денатурація і ренатурації рибонуклеази (по
Анфінсену).
а - розгортання (сечовина + меркаптоетанол); б --
повторне згортання.
При нетривалому дії і швидкому видаленні
денатуруючих агентів можлива ренатурації білка з повним відновленням
вихідної тривимірної структури і нативних властивостей його молекули (рис. 1.13),
включаючи біологічну активність. Таким чином, при денатурації білкова
молекула повністю втрачає біологічні властивості, демонструючи тим самим тісний
зв'язок між структурою і функцією. Для практичних цілей іноді використовують
процес денатурації в «м'яких» умовах, наприклад при отриманні ферментів або
інших біологічно активних білкових препаратів в умовах низьких температур в
присутності солей і при відповідному значенні рН. При ліофілізації білків
(висушування у вакуумі шляхом сублімації вологи із замороженого стану) для
запобігання денатурації часто користуються хімічними речовинами (прості
цукру, гліцерин, органічні аніони).
Список літератури
Для підготовки даної роботи були використані
матеріали з сайту http://www.xumuk.ru/
