Forse vuoi denaturare una proteina per un progetto scientifico, o forse hai letto del cibo denaturato e vuoi sapere come funziona. La denaturazione è il processo mediante il quale una proteina perde la sua forma e struttura a causa di azioni di forze esterne, inclusi calore, radiazioni, acidi e solventi. I solventi organici di solito denaturano le proteine. Il modo esatto in cui denaturare una proteina dipende da quella particolare con cui si desidera lavorare, poiché richiedono agenti denaturanti diversi a livelli diversi. La maggior parte delle proteine può essere denaturata, però, se sai cosa cambiare nell'ambiente della proteina.
Passi
Metodo 1 di 2: denaturare una proteina
Passaggio 1. Usa il calore
Il calore è uno dei modi più semplici e più comuni per denaturare una proteina. Quando la proteina in questione è presente nel cibo, la semplice cottura del cibo denatura le proteine. Molte proteine possono essere denaturate esponendole a una temperatura pari o superiore a 100° C (212° F). Ciò consente alle proteine di coagulare e di ridurre la loro solubilità.
La durata dell'esposizione dipende da cosa si sta esponendo al calore. Un uovo, ad esempio, può cuocere in padella a fuoco medio in cinque minuti, mentre un arrosto può impiegare ore per cuocere in forno
Passaggio 2. Applicare alcol
L'alcol interrompe i legami idrogeno che si verificano tra i gruppi ammidici di un legame peptidico. Quando una proteina è esposta a una soluzione alcolica, le molecole alcoliche formano nuovi legami con la catena proteica. Utilizzare una soluzione al 70% di alcol per sfondare la parete cellulare dei batteri e denaturare la proteina.
Gli alcoli concentrati possono essere pericolosi, poiché sono sia infiammabili che tossici. Indossare sempre l'equipaggiamento di sicurezza completo, compresi guanti e protezione per gli occhi, e maneggiare in un ambiente sicuro ea temperatura controllata
Passaggio 3. Modificare il pH
La struttura interna di una proteina può essere scomposta quando il suo ambiente è molto acido o molto alcalino, poiché interrompono i legami ionici che tengono insieme i ponti salini della proteina. Aggiungi una soluzione acida o basica alla proteina. L'ambiente circostante dovrebbe avere un pH superiore a 10 o inferiore a 4 per favorire la denaturazione. Se stai inducendo il cambiamento con l'acido, il pH dovrebbe essere compreso tra 2 e 5.
La modifica del pH può ionizzare un amminoacido, a seconda del pKa di ciascun gruppo funzionale in quell'amminoacido. Puoi anche ionizzare il gruppo amminico o il gruppo carbossilico presente nell'amminoacido
Passaggio 4. Prova i sali di metalli pesanti
I metalli pesanti possono interrompere i legami nella proteina, facendole perdere la sua struttura. I sali di metalli pesanti come il mercurio e il piombo possono essere usati per denaturare diverse proteine. Tali sali sono disponibili presso la maggior parte dei fornitori di sostanze chimiche e devono essere sempre utilizzati con cautela e con un'adeguata attrezzatura di sicurezza, inclusi guanti e protezione per gli occhi.
I metalli pesanti possono interagire con i gruppi funzionali della catena laterale di una proteina per formare complessi. I metalli pesanti ossidano anche le catene laterali degli aminoacidi della proteina
Metodo 2 di 2: Rinaturazione delle proteine
Passaggio 1. Determinare se una proteina può ripiegarsi
Alcune forme di denaturazione sono permanenti, mentre altre possono essere annullate. La cottura di un uovo o di una carne, ad esempio, non può essere annullata, ma una proteina che è stata esposta a un pH elevato può riprendere forma se messa in un ambiente più neutro.
Se la proteina può ripiegarsi o meno dipenderà dal suo DNA. Il DNA conterrà le informazioni necessarie affinché la proteina ritorni al suo stato originario
Passaggio 2. Rimuovere il fattore di denaturazione
Riportare in stasi l'ambiente intorno alla proteina e rimuovere l'elemento denaturante. Rimuovere l'acido o la base, ad esempio, o riportare la proteina a una temperatura più ragionevole.
Passaggio 3. Utilizzare un kit di rinaturazione
Molte aziende di forniture di laboratorio vendono kit di rinaturazione che consentono di selezionare i parametri migliori per incoraggiare la rinaturazione. Tali kit possono essere particolarmente utili se stai osservando le proteine in un ambiente di laboratorio o sperimentale.
Suggerimenti
- Una proteina denaturata perde la sua struttura quaternaria, terziaria e secondaria che è evidente nel suo stato nativo, ma la sua struttura primaria rimarrà.
- Una proteina denaturata perde anche parte della sua bioattività, in alcuni casi, come con gli enzimi, perdendo la sua capacità di funzionare. Ad esempio, i substrati potrebbero non essere più in grado di legarsi agli enzimi che sono stati denaturati.
- La proteina denaturata può perdere la sua solubilità in una soluzione.
- Puoi anche denaturare gli acidi nucleici usando tecniche di laboratorio per separare i filamenti.