Proteinin denatürasyonu

Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlar. Bir proteinin denatürasyonu, molekülündeki yan bağların yıkılması ile polipeptit zincirin katlarının açılması, gelişigüzel kangallanım yapısına dönüşmesi, sonra yeni bir biçimde yeniden katlanması olayıdır.
Bir proteinin denatürasyonu, proteinin tersiyer yapısının bozulması, sekonder ve primer yapısının korunması biçiminde olursa reversibl (geri dönüşümlü)’dür. Denatüre olmuş bir proteinin tekrar eski haline dönmesine renatürasyon denir:
Bir proteinin denatürasyonu, proteinin tersiyer ve sekonder yapısının bozulması, yalnızca primer yapısının korunması biçiminde olursa irreversibl (geri dönüşümsüz)’dür.
Bir proteinin denatüre olmasıyla fiziksel ve kimyasal özelliklerinde değişmeler görülür. Proteinin çözünürlüğü çok azalır, biyolojik aktivitesi kaybolur.
Bir proteinin denatürasyonu, çoğu kez hidrojen bağlarını yıkan etkilerle olur. Bir proteinin denatürasyonuna neden olan etkiler şunlardır: Isı, X-ışını ve UV ışınlar, ultrason, uzun süreli çalkalamalar, tekrar tekrar dondurup eritmeler, asit etkisi, alkali etkisi, organik çözücülerin etkisi, derişik üre ve guanidin-HCl etkisi, salisilik asit gibi aromatik asitlerin etkisi, dodesil sülfat gibi deterjanların etkisi.
2) Proteinler, amfoter maddeler yani amfoter elektrolit veya amfolittirler; hem asit hem baz gibi davranma özellikleri vardır.
Bir protein molekülü, her protein için farklı ve karakteristik olan, proteindeki elektriksel yüke sahip R- gruplarının sayıları ve elektriksel yüklerinin çeşidi tarafından belirlenen ve izoelektrik nokta diye tanımlanan bir pH değerinde iyonlaşmış fakat dış ortama karşı elektriksel yönden nötral bir yapıdadır:
10
(H2N-⋅⋅⋅⋅⋅-COOH) ↔(H3N+-⋅⋅⋅⋅-COO−)
Bir protein molekülü, izoelektrik noktasından düşük pH ortamında pozitif yüklü katyon (H3N+-⋅⋅⋅⋅-COOH) şeklinde bulunur; izoelektrik noktasından yüksek pH ortamında ise negatif yüklü anyon (H2N-⋅⋅⋅⋅-COO−) şeklinde bulunur.
Proteinler, amfolit olma özellikleriyle ilgili olarak da çeşitli özelliklere sahiptirler:
a) Proteinlerin hem baz hem asit bağlama özellikleri vardır. Bir proteinin baz bağlama yeteneği, amino asit kalıntılarının R- yan zincirlerindeki asidik grupların sayısına bağlıdır; asit bağlama yeteneği de amino asit kalıntılarının R- yan zincirlerindeki bazik grupların sayısına bağlıdır.
b) Proteinlerin hem negatif iyon hem pozitif iyon bağlama özellikleri vardır. Proteinlere bağlanan birçok iyon suda çözünmez tuz oluşturur ve protein çöktürücü olarak etkilidirler.
Triklor asetik asit, pikrik asit, tungstik asit gibi çok kullanılan protein çöktürücülerinde asitlerin anyonu, katyonlaşmış proteinlerle birleşir.
Hg2+, Fe3+, Zn2+ gibi ağır metal katyonları anyonlaşmış proteinlerle birleşir ve protein çöktürücü olarak etki ederler.
Cu2+, Ni2+ gibi bazı ağır metal katyonları, geleneksel tuz oluşumu yerine proteinle koordinasyon kompleksleri oluştururlar.
c) Proteinlerin su bağlama ve bağlı suyu verme yetenekleri vardır. 1g protein, yaklaşık 0,3-0,5 g su bağlar.
Etanol, aseton, nötral tuzlar gibi çok hidrofil maddeler, bir proteinin bağladığı suyu çekerek protein çöktürücü olarak etki ederler.
d) Proteinler, elektriksel alanda farklı hızlarda göç ederler. Bu göç, izoelektrik noktalarından düşük pH’larda katoda; izoelektrik noktalarından yüksek pH’larda anodadır. Proteinlerin elektriksel alanda göçme hızı, net elektrik yüklerine ve ortamın pH değerine bağlıdır. Bir protein, elektriksel alanda, izoelektrik noktasına eşit pH ortamında her iki kutup tarafından eşit kuvvetlerle çekilir; hiç bir kutba göç etmez; hareketsiz kalır.
3) Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit bağlarının su girişi ile yıkılması sonucu hidroliz olurlar. Proteinlerin kısmi hidrolizi ile proteozlar, peptonlar ve peptitler oluşur; tam hidrolizi ile amino asitler oluşur.
Proteinlerin hidrolizi, kaynatma, asit etkisi ve enzim etkisiyle olabilir.