蛋白质变性,也叫蛋白质变质,是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。
能使蛋白质变性的因素很多,如强酸、强碱、重金属盐、尿素、胍、去污剂、三氯乙酸、有机溶剂、高温、射线、超声波、剧烈振荡或搅拌等。
但不同蛋白对各种因素的敏感性不同。
温度:多数蛋白在60℃以上开始变性。热变性通常是不可逆的,少数蛋白在pH6以下变性时不发生二硫键交换,仍可复性。多数蛋白在低温下稳定,但有些蛋白在低温下会钝化,其中有些蛋白的钝化是不可逆的。
如固氮酶的铁蛋白在0-1℃下15小时就会失活。一个可能的原因是寡聚蛋白发生解聚,如TMV的丙酮酸羧化酶。
pH值:蛋白质一般在pH 4-10范围较稳定。当pH超过pK几个单位时,一些蛋白内部基团可能会翻转到表面,造成变性。如血红蛋白分子内部的组氨酸在低pH下会出现在表面。
有机溶剂:能破坏氢键,削弱疏水键,还能降低介电常数,使分子内斥力增加,造成肽链伸展、变性。高浓度有机溶剂变性时可能发生螺旋度上升,称为重构造变性。
胍、尿素等:破坏氢键和疏水键。硫氰酸胍比盐酸胍效果好。胍和尿素造成的变性一般生成无规卷曲,如果二硫键被破坏,就成为线性结构。
胍的变性作用最彻底。热变性和酸、碱造成的变性经常保留部分紧密构象,可被胍破坏。
某些盐类:盐溶效应强的盐类,如氯化钙、硫氰酸钾等,有变性作用,可能是与蛋白内部基团或溶剂相互作用的结果。表面活性剂:如SDS-、CTAB+、triton等。
triton因为不带电荷,所以比较温和,经常用来破碎病毒。
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