蛋白變性劑

變性作用是蛋白質受物理或化學因素的影響,改變其分子內部結構和性質的作用。一般認為蛋白質的二級結構和三級結構有了改變或遭到破壞,都是變性的結果。一些試劑會使得蛋白質發生變性作用,這類試劑稱為蛋白變性劑。

基本介紹

  • 中文名:蛋白變性劑
  • 英文名:Protein Denaturant
1.什麼是蛋白質變性作用?,常用蛋白變性劑有哪些?,

1.什麼是蛋白質變性作用?

變性作用是蛋白質受物理或化學因素的影響,改變其分子內部結構和性質的作用。一般認為蛋白質的二級結構和三級結構有了改變或遭到破壞,都是變性的結果。
蛋白質變性的方法有哪些?
能使蛋白質變性的化學方法有加強酸、強鹼、重金屬鹽、尿素、丙酮等;能使蛋白質變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超音波、劇烈振盪或攪拌等。生物方面可以用病毒或某些毒液。
蛋白質變性的結果是怎樣的?
(1)生物活性喪失
蛋白質的生物活性是指蛋白質所具有的酶、激素、毒素、抗原與抗體、血紅蛋白的載氧能力等生物學功能。生物活性喪失是蛋白質變性的主要特徵。有時蛋白質的空間結構只要輕微變化即可引起生物活性的喪失。
(2)某些理化性質的改變
蛋白質變性後理化性質發生改變,如溶解度降低而產生沉澱,因為有些原來在分子內部的疏水基團由於結構鬆散而暴露出來,分子的不對稱性增加,因此粘度增加,擴散係數降低。

常用蛋白變性劑有哪些?

鹽酸胍和尿素
尿素和鹽酸胍在高濃度(4~8mol/L)水溶液時能斷裂氫鍵,從而使蛋白質發生不同程度的變性。同時,還可以通過增大疏水基酸性殘基在水相中的溶解度,降低疏水相互作用。在室溫下4~6mol/L尿素和3~4mol/L鹽酸胍,可使球狀蛋白質從天然狀態轉變至變性狀態的中點,通常增加變性劑濃度可提高變性程度,通常8mol/L尿素的變性能力強。一些球狀蛋白質,甚至在8mol/L尿素溶液中也不能完全變性,然而在8mol/L鹽酸胍溶液中,他們一般以無規則捲曲(完全變性)構象狀態存在。
尿素和鹽酸胍引起的變性包括兩種機制:
1)變性蛋白質能與尿素和鹽酸胍優先結合,形成變性蛋白質-變性劑複合物,當複合物被除去,從而引起N→D反應平衡向右移動。隨著變性劑濃度的增加,天然狀態的蛋白質不斷轉變為複合物,最終導致蛋白質完全變性。然而,由於變性劑與變性蛋白的結合是非常弱的。因此,只有高濃度的變性劑才能引起蛋白質完全變性;
2) 尿素與鹽酸胍對疏水胺基酸殘基的增溶作用。因為尿素和鹽酸胍都具有形成氫鍵的能力,當他們在高濃度時,可以破壞水的氫鍵結構,結果尿素和鹽酸胍就成為非極性殘基的較好溶劑,使之蛋白質分子內部的疏水殘基伸展和溶解性增加。尿素和鹽酸胍引起的變性通常是可逆的。但是,在某些情況下,由於一部分尿素可以轉變為氰酸鹽和氨,而蛋白質的氨基能夠與氰酸鹽反應,引起蛋白質電荷分布的改變。因此,尿素引起的蛋白質變性有時很難完全復性。一些還原劑(半胱氨酸、抗壞血酸、β-巰基乙醇和DTT)的使用,可以還原二硫鍵,能有助於變性後蛋白的復性。

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