Денатурация белков

Осаждение белков в изоэлектрической точке

Осаждение белков органическими водоотнимающими средствами

Осаждаемость белков

Механизм и характер осаждения может быть различным.

Высаливание белков

Осаждение белков растворами нейтральных солей высокой концентрации (насыщенные растворы). Сильным высаливающим эффектом обладают сульфаты натрия (Na₂SO₄) и аммония ((NH₄)₂SO₄).

Механизм высаливания связан с тем, что добавляемые катионы и анионы снимают гидратную оболочку и одновременно, возможно, нейтрализуют заряд белка (состояние близкое к изоэлектрической точке). При таком осаждении сохраняются нативные свойства белков (биологическая активность) и сохраняются все уровни структурной организации белковой молекулы.

Если затем к осадку белка добавить воду, удалить диализом соль, то белок снова перейдет в раствор и будет проявлять биологическую активность. Высаливание используют для разделения белков сыворотки крови, молока, яичного белка на две фракции: альбумины и глобулины.

Глобулины, как менее растворимые белки и с большей молекулярной массой осаждаются первыми, при 50%-ном насыщении раствора белка (NH₄)₂SO₄ или Na₂SO₄, а альбумины при 100%-ном.

Этанол, метанол, ацетон, снимают гидратную оболочку белковых молекул и белки осаждаются. Если после осаждения белков спирт быстро удалить, а к белку добавить воду или физиологический раствор, то белок вновь растворяется. Длительное воздействие данных реагентов на белок может вызвать их денатурацию.

Рассмотрено в разделе «Кислотно-основные свойства белков» и лабораторной работе «Физико-химические свойства белков».

При воздействии различных факторов на белок, сравнительно слабые связи (водородные, ионные, гидрофобные), ответственные за стабилизацию конформации белка (вторичную, третичную и четвертичную), разрушаются. Это приводит к потере биологической активности и физико-химических свойств белка (растворимость, оптические свойства, электрическая подвижность). Без изменения остается первичная структура.

При денатурации белковая молекула увеличивается в размерах («набухает»), плотная упаковка нативного белка разрыхляется. Внутри белковой глобулы разрушаются гидрофобные связи (белковая молекула при этом как бы «выворачивается»). Белковая молекула теряет гидрофильные свойства и, следовательно, гидратную оболочку и приобретает гидрофобные (т.к. на поверхности глобулы появляются гидрофобные группы). Белковые молекулы коагулируют («склеиваются») и выпадают в осадок.

Денатурирующие факторы: физические и химические.

1. Физические факторы – высокая температура, трение, давление, встряхивание, ультразвук, ионизирующие лучи, ультрафиолетовое облучение (УФО).

2. Химические факторы – концентрированные неорганические кислоты, крепкие щелочи, органические кислоты (уксусная кислота, трихлоруксусная, сульфосалициловая и др.), детергенты (моющие средства), некоторые амиды кислот (например, мочевина), алкалоиды, соли тяжелых металлов (ртути, меди, кадмия, цинка, бария, свинца) и другие (см. лабораторную работу «Физико-химические свойства белков»).

Наиболее устойчивыми к действию денатурирующих агентов являются фибриллярные белки, а также гликопротеины и протеогликаны (углеводный компонент стабилизирует белковую молекулу).

Дата добавления: 2014-11-16