Maybeσως θέλετε να μετουσιώσετε μια πρωτεΐνη για ένα επιστημονικό έργο ή ίσως έχετε διαβάσει για μετουσιωμένα τρόφιμα και θέλετε να μάθετε πώς λειτουργεί αυτό. Η μετουσίωση είναι η διαδικασία κατά την οποία μια πρωτεΐνη χάνει το σχήμα και τη δομή της λόγω ενεργειών από εξωτερικές δυνάμεις, συμπεριλαμβανομένης της θερμότητας, της ακτινοβολίας, των οξέων και των διαλυτών. Οι οργανικοί διαλύτες συνήθως μετουσιώνουν τις πρωτεΐνες. Ο ακριβής τρόπος μετουσίωσης μιας πρωτεΐνης εξαρτάται από τη συγκεκριμένη με την οποία θέλετε να εργαστείτε, καθώς όλες απαιτούν διαφορετικούς παράγοντες μετουσίωσης σε διαφορετικά επίπεδα. Ωστόσο, οι περισσότερες πρωτεΐνες μπορούν να μετουσιωθούν, αν γνωρίζετε τι να αλλάξετε στο περιβάλλον της πρωτεΐνης.
Βήματα
Μέθοδος 1 από 2: Μετουσίωση πρωτεΐνης
Βήμα 1. Χρησιμοποιήστε θερμότητα
Η θερμότητα είναι ένας από τους ευκολότερους και συνηθέστερους τρόπους μετουσίωσης μιας πρωτεΐνης. Όταν η εν λόγω πρωτεΐνη υπάρχει στα τρόφιμα, το απλό μαγείρεμα της τροφής θα μετουσιώσει τις πρωτεΐνες. Πολλές πρωτεΐνες μπορούν να μετουσιωθούν με την έκθεσή τους σε θερμοκρασία 100 ° C ή πάνω από (212 ° F). Αυτό επιτρέπει στις πρωτεΐνες να πήξουν και να μειώσουν τη διαλυτότητά τους.
Η διάρκεια της έκθεσης εξαρτάται από το τι εκθέτετε στη θερμότητα. Ένα αυγό, για παράδειγμα, μπορεί να μαγειρευτεί σε ένα τηγάνι σε μέτρια φωτιά σε πέντε λεπτά, ενώ το ψητό μπορεί να πάρει ώρες για να ψηθεί σε φούρνο
Βήμα 2. Εφαρμόστε αλκοόλ
Το αλκοόλ διαταράσσει τους δεσμούς υδρογόνου που εμφανίζονται μεταξύ αμιδικών ομάδων ενός πεπτιδικού δεσμού. Όταν μια πρωτεΐνη εκτίθεται σε διάλυμα αλκοόλης, τα μόρια αλκοόλης σχηματίζουν νέους δεσμούς με την πρωτεϊνική αλυσίδα. Χρησιμοποιήστε ένα διάλυμα 70% αλκοόλ για να διασπάσετε το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων και να μετουσιώσετε την πρωτεΐνη.
Οι συμπυκνωμένες αλκοόλες μπορεί να είναι επικίνδυνες, καθώς είναι εύφλεκτες και τοξικές. Φοράτε πάντα πλήρη εξοπλισμό ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων γαντιών και προστασίας ματιών, και χειριστείτε σε ασφαλές, ελεγχόμενο θερμοκρασία περιβάλλον
Βήμα 3. Αλλάξτε το pH
Η εσωτερική δομή μιας πρωτεΐνης μπορεί να διασπαστεί όταν το περιβάλλον της είναι πολύ όξινο ή πολύ αλκαλικό, καθώς διαταράσσουν τους ιοντικούς δεσμούς που συγκρατούν τις γέφυρες αλατιού της πρωτεΐνης μαζί. Προσθέστε ένα διάλυμα οξέος ή βάσης στην πρωτεΐνη. Το περιβάλλον περιβάλλον πρέπει να είναι σε pH άνω του 10 ή κάτω από 4 για να ενθαρρύνει τη μετουσίωση. Εάν προκαλείτε την αλλαγή με οξύ, το pH πρέπει να είναι μεταξύ 2 και 5.
Η αλλαγή του pH μπορεί να ιονίσει ένα αμινοξύ, ανάλογα με το pKa κάθε λειτουργικής ομάδας σε αυτό το αμινοξύ. Μπορείτε επίσης να ιονίσετε την αμινομάδα ή την καρβοξυλομάδα που υπάρχει στο αμινοξύ
Βήμα 4. Δοκιμάστε άλατα βαρέων μετάλλων
Τα βαρέα μέταλλα μπορούν να διαταράξουν τους δεσμούς στην πρωτεΐνη, με αποτέλεσμα να χάσει τη δομή της. Άλατα βαρέων μετάλλων όπως ο υδράργυρος και ο μόλυβδος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μετουσίωση διαφορετικών πρωτεϊνών. Τέτοια άλατα διατίθενται από τους περισσότερους προμηθευτές χημικών και πρέπει πάντα να χρησιμοποιούνται με προσοχή και κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων γαντιών και προστασίας ματιών.
Τα βαρέα μέταλλα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τις λειτουργικές ομάδες πλευρικής αλυσίδας μιας πρωτεΐνης για να σχηματίσουν σύμπλοκα. Τα βαρέα μέταλλα οξειδώνουν επίσης τις πλευρικές αλυσίδες αμινοξέων της πρωτεΐνης
Μέθοδος 2 από 2: Αναγέννηση πρωτεϊνών
Βήμα 1. Προσδιορίστε εάν μια πρωτεΐνη μπορεί να αναδιπλωθεί
Ορισμένες μορφές μετουσίωσης είναι μόνιμες, ενώ άλλες μπορούν να αναιρεθούν. Το μαγείρεμα ενός αυγού ή κρέατος, για παράδειγμα, δεν μπορεί να αναιρεθεί, αλλά μια πρωτεΐνη που έχει εκτεθεί σε υψηλό pH μπορεί να ανακτήσει σχήμα όταν τοποθετηθεί σε ένα πιο ουδέτερο περιβάλλον.
Το αν η πρωτεΐνη μπορεί να αναδιπλωθεί ή όχι θα εξαρτηθεί από το DNA της. Το DNA θα περιέχει τις πληροφορίες που απαιτούνται για την επιστροφή της πρωτεΐνης στη φυσική της κατάσταση
Βήμα 2. Αφαιρέστε τον παράγοντα μετουσίωσης
Επιστρέψτε το περιβάλλον γύρω από την πρωτεΐνη σε στάση και αφαιρέστε το στοιχείο μετουσίωσης. Αφαιρέστε το οξύ ή τη βάση, για παράδειγμα, ή επαναφέρετε την πρωτεΐνη σε πιο λογική θερμοκρασία.
Βήμα 3. Χρησιμοποιήστε ένα κιτ μετουσίωσης
Πολλές εταιρείες προμηθειών εργαστηρίου πωλούν κιτ μετουσίωσης που σας επιτρέπουν να ελέγχετε τις καλύτερες παραμέτρους για να ενθαρρύνετε τη μετουσίωση. Τέτοια κιτ μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμα αν εξετάζετε πρωτεΐνες σε εργαστηριακό ή πειραματικό περιβάλλον.
Συμβουλές
- Μια μετουσιωμένη πρωτεΐνη χάνει την τέταρτη, τριτογενή και δευτερεύουσα δομή της που είναι εμφανής στη φυσική της κατάσταση, αλλά η κύρια δομή της θα παραμείνει.
- Μια μετουσιωμένη πρωτεΐνη χάνει επίσης μέρος της βιοδραστικότητάς της, σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως και με τα ένζυμα, χάνοντας την ικανότητά της να λειτουργεί. Για παράδειγμα, τα υποστρώματα ενδέχεται να μην μπορούν πλέον να συνδεθούν με ένζυμα που έχουν μετουσιωθεί.
- Η μετουσιωμένη πρωτεΐνη μπορεί να χάσει τη διαλυτότητά της σε ένα διάλυμα.
- Μπορείτε επίσης να μετουσιώσετε τα νουκλεϊκά οξέα χρησιμοποιώντας εργαστηριακές τεχνικές για να διαχωρίσετε τους κλώνους.
