شاید شما بخواهید پروتئینی را برای یک پروژه علمی تغییر دهید ، یا شاید در مورد غذاهای بدون رنگ مطالعه کرده اید و می خواهید بدانید که چگونه کار می کند. دناتوراسیون فرآیندی است که طی آن پروتئین شکل و ساختار خود را در اثر اعمال نیروهای خارجی از جمله گرما ، تابش ، اسیدها و حلالها از دست می دهد. حلالهای آلی معمولاً پروتئین ها را تغییر رنگ می دهند. روش دقیق تغییر پروتئین به پروتئین خاصی که می خواهید با آن کار کنید بستگی دارد ، زیرا همه آنها نیاز به عوامل تغییر دهنده مختلف در سطوح مختلف دارند. اگر بدانید که چه چیزی را در محیط پروتئین تغییر دهید ، اکثر پروتئین ها را می توان تغییر رنگ داد.
مراحل
روش 1 از 2: تغییر پروتئین
مرحله 1. از حرارت استفاده کنید
حرارت یکی از ساده ترین و متداول ترین روش ها برای تخلیه پروتئین است. وقتی پروتئین مورد نظر در غذا وجود داشته باشد ، به سادگی پختن غذا باعث از بین رفتن پروتئین ها می شود. بسیاری از پروتئین ها را می توان با قرار دادن آنها در دمای 100 درجه سانتیگراد یا بالاتر (212 درجه فارنهایت) تغییر رنگ داد. این باعث می شود پروتئین ها منعقد شده و حلالیت آنها کاهش یابد.
مدت زمان قرار گرفتن در معرض حرارت بستگی دارد. به عنوان مثال ، یک تخم مرغ ممکن است در یک تابه با حرارت متوسط در مدت پنج دقیقه بپزد ، در حالی که یک کباب ممکن است ساعت ها طول بکشد تا در فر بپزد
مرحله 2. الکل بزنید
الکل پیوندهای هیدروژنی را که بین گروههای آمیدی پیوند پپتیدی ایجاد می شود ، مختل می کند. هنگامی که یک پروتئین در معرض محلول الکل قرار می گیرد ، مولکول های الکل پیوندهای جدیدی با زنجیره پروتئین ایجاد می کنند. از محلول 70٪ الکل برای شکستن دیواره سلولی باکتریها و تغییر پروتئین استفاده کنید.
الکلهای غلیظ می توانند خطرناک باشند ، زیرا هم قابل اشتعال و هم سمی هستند. همیشه از تجهیزات ایمنی کامل از جمله دستکش و محافظ چشم استفاده کنید و در محیطی ایمن و کنترل شده از دما دست بگیرید
مرحله 3. pH را تغییر دهید
ساختار داخلی یک پروتئین را می توان زمانی تجزیه کرد که محیط آن بسیار اسیدی یا بسیار قلیایی باشد ، زیرا پیوندهای یونی را که پل نمکی پروتئین را در کنار هم نگه می دارند ، مختل می کند. محلول اسید یا باز را به پروتئین اضافه کنید. محیط اطراف باید pH بیش از 10 یا کمتر از 4 داشته باشد تا باعث تغییر رنگ شود. اگر تغییر را با اسید القا می کنید ، pH باید بین 2 تا 5 باشد.
تغییر pH می تواند یک اسید آمینه را بسته به pKa هر گروه عملکردی در آن اسید آمینه یونیزه کند. همچنین می توانید گروه آمینه یا گروه کربوکسیل موجود در آمینو اسید را یونیزه کنید
مرحله 4. املاح فلزات سنگین را امتحان کنید
فلزات سنگین می توانند پیوندهای پروتئین را مختل کرده و باعث از بین رفتن ساختار آن شوند. نمک های فلزات سنگین مانند جیوه و سرب ممکن است برای تغییر رنگ پروتئین های مختلف استفاده شود. چنین نمک هایی در اکثر تامین کنندگان مواد شیمیایی موجود است و همیشه باید با احتیاط و تجهیزات ایمنی مناسب از جمله دستکش و محافظ چشم استفاده شود.
فلزات سنگین می توانند با گروه های زنجیره ای عملکردی پروتئین در تعامل باشند و مجتمع هایی را ایجاد کنند. فلزات سنگین همچنین زنجیره های جانبی اسید آمینه پروتئین را اکسید می کنند
روش 2 از 2: بازسازی پروتئین ها
مرحله 1. تعیین کنید که آیا پروتئینی می تواند دوباره جمع شود یا خیر
برخی از اشکال تغییر رنگ دائمی هستند ، در حالی که برخی دیگر قابل برگشت هستند. به عنوان مثال ، پخت تخم مرغ یا گوشت را نمی توان لغو کرد ، اما پروتئینی که در معرض pH بالا قرار گرفته است ، وقتی در یک محیط خنثی تر قرار می گیرد ، دوباره شکل می گیرد.
اینکه آیا پروتئین می تواند دوباره جمع شود یا نه بستگی به DNA آن دارد. DNA اطلاعات مورد نیاز برای بازگشت پروتئین به حالت اولیه خود را در اختیار خواهد داشت
مرحله 2. عامل تغییر رنگ را حذف کنید
محیط اطراف پروتئین را به حالت سکون برگردانید و عنصر تغییر دهنده را حذف کنید. به عنوان مثال ، اسید یا باز را بردارید ، یا پروتئین را به دمای مناسب تری برگردانید.
مرحله 3. از یک کیت تغییر رنگ استفاده کنید
بسیاری از شرکتهای عرضه کننده تجهیزات آزمایشگاهی کیت های تجدید رنگ می فروشند که به شما امکان می دهد بهترین پارامترها را برای تشویق مجدد رنگ آمیزی غربال کنید. اگر به پروتئین ها در محیط آزمایشگاهی یا آزمایشی نگاه می کنید ، چنین کیت هایی می توانند بسیار مفید باشند.
نکات
- پروتئین تغییر شکل یافته ساختار چهارم ، سوم و ثانویه خود را که در حالت بومی خود آشکار است از دست می دهد ، اما ساختار اولیه آن باقی می ماند.
- پروتئین تغییر شکل یافته نیز برخی از فعالیت های زیستی خود را از دست می دهد ، در برخی موارد مانند آنزیم ها ، عملکرد خود را از دست می دهد. به عنوان مثال ، بسترها ممکن است دیگر نتوانند به آنزیم هایی که تغییر رنگ داده اند متصل شوند.
- پروتئین دناتوره شده ممکن است حلالیت خود را در محلول از دست بدهد.
- شما همچنین می توانید اسیدهای نوکلئیک را با استفاده از تکنیک های آزمایشگاهی برای جدا کردن رشته ها تغییر دهید.
