Дэнатурацыя бялку

Конформация (структура) Пептыдная ланцуга ўпарадкавана і ўнікальная для кожнага бялку. У асаблівых умовах адбываецца разрыў вялікай колькасці сувязяў, якія стабілізавалі прасторавую структуру малекулы злучэння. У выніку разрыву цалкам ўся малекула (ці значная яе частка) прымае форму бязладнага клубка. Дадзены працэс называюць "дэнатурацыя". Гэта змяненне можна справакаваць награваннем ад шасцідзесяці да васьмідзесяці градусаў. Такім чынам, кожная малекула, атрыманая ў выніку разрыву, можа адрознівацца па конформации ад іншых.

Дэнатурацыя бялкоў адбываецца і пад уздзеяннем якіх-небудзь агентаў, здольных разбурыць нековалентные сувязі. Гэты працэс можа здарыцца ў шчолачных або кіслых умовах, на паверхні фазавага падзелу, пад уздзеяннем некаторых арганічных злучэнняў (фенолов, спіртоў і іншых). Дэнатурацыя бялку можа адбывацца і пад уплывам гуанидин-хларыду або мачавіны. Названыя агенты фармуюць слабыя сувязі (гідрафобныя, іённыя, вадародныя) з карбанільных або амінагрупамі Пептыдная драб і з шэрагам груп амінакіслотных радыкалаў, падмяняючы існуючыя ў бялку ўласныя вадародныя сувязі ўнутры малекул. У выніку адбываецца змена у другаснай і троеснай структуры.

Ўстойлівасць да ўздзеяння денатурирующих агентаў залежыць пераважна ад прысутнасці ў малекуле бялковага злучэння дисульфидных сувязяў. Інгібітар трыпсінаў мае тры сувязі S - S. Пры ўмове іх аднаўлення дэнатурацыя бялку адбываецца без іншых уздзеянняў. Калі ж пасля змясціць злучэнне ва ўмовы, дзе ажыццяўляецца акісленне SH-груп цистеина і фарміраванне дисульфидных сувязяў, то першапачатковая конформация адновіцца. Пры гэтым наяўнасць нават адной дисульфидной сувязі істотна павялічвае стабільнасць у прасторавай структуры.

Дэнатурацыя бялку, як правіла, суправаджаецца паніжэннем яго растваральнасці. Разам з гэтым часта фармуецца асадак. Узнікае ён у форме "які скруціўся бялку". Пры высокай канцэнтрацыі злучэнняў у растворы, "згортванне" перажывае ўвесь раствор, як, напрыклад, гэта здараецца пры варэнні курыных яек. Пры дэнатурацыя бялок губляе сваю біялагічную актыўнасць. На гэтым прынцыпе грунтуецца выкарыстанне карболовой кіслаты (воднага фенольных раствора) у якасці антысептычнага рэчывы.

Няўстойлівасць прасторавай структуры, высокая верагоднасць разбурэння пад уздзеяннем разнастайных агентаў значна абцяжарваюць вылучэнне і даследаванне бялку. Ствараюцца таксама пэўныя праблемы пры выкарыстанні злучэнняў у прамысловасці і медыцыне.

Калі дэнатурацыя бялку праводзілася шляхам уздзеяння высокіх тэмператур, то пры павольным астуджэнні ў пэўных умовах адбываецца працэс ренативации - аднаўлення натыўнай (зыходнай) конформации. Гэты факт даказвае, што кладка Пептыдная ланцуга адбываецца ў адпаведнасці з першаснай структурай.

Фарміраванне натыўнай конформации (зыходнага размяшчэння) з'яўляецца працэсам самаадвольны. Іншымі словамі, гэта размяшчэнне адказвае мінімальнага колькасці свабоднай энергіі, заключанага ў малекуле. Можна ў выніку зрабіць выснову, што прасторавая структура злучэння закадавана ў амінакіслотны паслядоўнасці ў пептыдных ланцугах. Гэта, у сваю чаргу, азначае, што ўсе поліпептыды, падобныя па чаргаванню амінакіслот (да прыкладу, миоглобиновые Пептыдная ланцуга), будуць прымаць ідэнтычную конформацию.

Вавёркі могуць мець істотныя адрозненні ў першаснай структуры, нават калі практычна або абсалютна аднолькавыя па конформации.