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蛋白质变性 编辑
蛋白质变性(protein denaturation)天然蛋白质受物理或化学因素的影响,分子内部原有的特定构象发生改变,从而导致其性质和功能发生部分或全部丧失,这种作用称作蛋白质的变性作用。
蛋白质变性
生物活性丧失
蛋白质的生物活性是指蛋白质所具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体、血红蛋白的载氧能力等生物学功能。生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
某些理化性质
蛋白质分子凝聚从溶液中析出
生物化学性质
蛋白质变性后,分子结构松散,不能形成结晶,易被蛋白酶水解。蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构(但一级结构并未改变)。所以,原来处于分子内部的疏水基团大量暴露在分子表面,而亲水基团在表面的分布则相对减少,至使蛋白质颗粒不能与水相溶而失去水膜,很容易引起分子间相互碰撞而聚集沉淀。
物理因素可以是加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等;化学因素有脱水、强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基硫酸钠(SDS)等。
重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是一个化学变化。
强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂。也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化。
尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性。但氢键不是化学键,并且在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以,通常是一个物理变化。
加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,通常是破坏蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质生成,因此一般属于物理变化。
可促使蛋白质变性 *盐析
2、细菌、病毒加热,加酸、加重金属(汞)因蛋白质变性而灭活(灭菌、消毒)。
3、动物、昆虫标本固定保存、防腐。
4、很多毒素是蛋白质,加甲醛固定,减毒、封闭毒性碱基团作类毒素抗原,制作抗毒素。
5、用于蛋白纯化中杂蛋白的沉淀。
蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时,次级键受到破坏,导致天然构象的破坏,使蛋白质的生物活性丧失。如果变性条件剧烈持久,蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈,这种变性作用是可逆的,说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时,如果除去变性因素,在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性,这种现象称为蛋白质复性(renaturation)。例如胃蛋白酶加热至80~90℃时,失去溶解性,也无消化蛋白质的能力,如将温度再降低到37℃,则又可恢复溶解性和消化蛋白质的能力。
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