Денатурация белков


Денатурация белков (лат. denaturatus — лишённый природных свойств; от de- — приставка, означающая отделение, удаление + natura — природа, естество) — изменение нативной конформации (природной формы) (англ. native state) 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.

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 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 проходящий свет. Визуально это выглядит, например, как образование «белка» при тепловой обработке яиц.

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.