Có thể bạn muốn biến tính một loại protein cho một dự án khoa học, hoặc có thể bạn đã đọc về thực phẩm biến tính và muốn biết nó hoạt động như thế nào. Biến tính là quá trình protein bị mất hình dạng và cấu trúc do tác động từ các lực bên ngoài, bao gồm nhiệt, bức xạ, axit và dung môi. Dung môi hữu cơ thường làm biến tính protein. Cách chính xác bạn biến tính một loại protein phụ thuộc vào loại protein cụ thể mà bạn muốn làm việc, vì chúng đều yêu cầu các chất biến tính khác nhau ở các mức độ khác nhau. Tuy nhiên, hầu hết mọi loại protein đều có thể bị biến tính nếu bạn biết những gì để thay đổi trong môi trường của protein.
Các bước
Phương pháp 1/2: Biến tính protein
Bước 1. Sử dụng nhiệt
Nhiệt là một trong những cách dễ nhất và phổ biến nhất để làm biến tính protein. Khi protein được đề cập có trong thực phẩm, chỉ cần nấu chín thực phẩm sẽ làm biến tính protein. Nhiều protein có thể bị biến tính bằng cách cho chúng tiếp xúc với nhiệt độ từ 100 ° C trở lên (212 ° F). Điều này cho phép các protein đông lại và giảm khả năng hòa tan của chúng.
Thời gian tiếp xúc phụ thuộc vào những gì bạn tiếp xúc với nhiệt. Ví dụ, một quả trứng có thể nướng trong chảo ở nhiệt độ trung bình trong năm phút, trong khi việc nướng có thể mất hàng giờ để nấu trong lò nướng
Bước 2. Bôi cồn
Rượu phá vỡ các liên kết hydro xảy ra giữa các nhóm amit của liên kết peptit. Khi một protein tiếp xúc với dung dịch rượu, các phân tử rượu hình thành liên kết mới với chuỗi protein. Sử dụng dung dịch cồn 70% để phá vỡ thành tế bào của vi khuẩn và làm biến tính protein.
Rượu cô đặc có thể nguy hiểm, vì chúng vừa dễ cháy vừa độc hại. Luôn mang thiết bị an toàn đầy đủ bao gồm găng tay và kính bảo vệ mắt, và xử lý trong môi trường an toàn, được kiểm soát nhiệt độ
Bước 3. Thay đổi độ pH
Cấu trúc bên trong của protein có thể bị phá vỡ khi môi trường của nó rất axit hoặc rất kiềm, vì chúng phá vỡ các liên kết ion giữ các cầu nối muối của protein lại với nhau. Thêm dung dịch axit hoặc bazơ vào protein. Môi trường xung quanh phải ở độ pH trên 10 hoặc dưới 4 để khuyến khích sự biến tính. Nếu bạn đang tạo ra sự thay đổi bằng axit, độ pH phải từ 2 đến 5.
Thay đổi độ pH có thể ion hóa một axit amin, tùy thuộc vào pKa của từng nhóm chức trong axit amin đó. Bạn cũng có thể ion hóa nhóm amin hoặc nhóm cacboxyl có trong axit amin
Bước 4. Thử các muối kim loại nặng
Các kim loại nặng có thể phá vỡ các liên kết trong protein, khiến protein bị mất cấu trúc. Muối kim loại nặng như thủy ngân và chì có thể được sử dụng để làm biến tính các protein khác nhau. Các loại muối này có sẵn ở hầu hết các nhà cung cấp hóa chất, và cần phải luôn được sử dụng cẩn thận và trang bị an toàn thích hợp bao gồm găng tay và kính bảo vệ mắt.
Các kim loại nặng có thể tương tác với các nhóm chuỗi bên chức năng của protein để tạo thành phức hợp. Kim loại nặng cũng oxy hóa chuỗi bên axit amin của protein
Phương pháp 2/2: Tái tạo protein
Bước 1. Xác định xem một loại protein có thể uốn lại hay không
Một số hình thức biến tính là vĩnh viễn, trong khi những hình thức khác có thể được hoàn tác. Chẳng hạn, bạn không thể nấu chín một quả trứng hoặc thịt, nhưng một loại protein đã tiếp xúc với độ pH cao có thể lấy lại hình dạng khi được đặt trong một môi trường trung tính hơn.
Protein có thể uốn lại hay không sẽ phụ thuộc vào DNA của nó. DNA sẽ giữ thông tin cần thiết để protein trở về trạng thái ban đầu
Bước 2. Loại bỏ yếu tố biến tính
Trả lại môi trường xung quanh protein về trạng thái ứ đọng và loại bỏ phần tử biến tính. Ví dụ, loại bỏ axit hoặc bazơ hoặc đưa protein trở lại nhiệt độ hợp lý hơn.
Bước 3. Sử dụng bộ biến tính
Nhiều công ty cung cấp vật tư phòng thí nghiệm bán các bộ dụng cụ điều chỉnh cho phép bạn sàng lọc các thông số tốt nhất để khuyến khích việc cải tiến. Những bộ dụng cụ như vậy có thể đặc biệt hữu ích nếu bạn đang xem xét các protein trong phòng thí nghiệm hoặc thực nghiệm.
Lời khuyên
- Một protein bị biến tính mất đi cấu trúc bậc bốn, bậc ba và bậc hai rõ ràng ở trạng thái ban đầu của nó, nhưng cấu trúc cơ bản của nó sẽ vẫn còn.
- Protein bị biến tính cũng mất một số hoạt tính sinh học của nó, trong một số trường hợp, như với các enzym, mất khả năng hoạt động của nó. Ví dụ, chất nền có thể không còn khả năng liên kết với các enzym đã bị biến tính.
- Protein bị biến tính có thể mất khả năng hòa tan trong dung dịch.
- Bạn cũng có thể biến tính axit nucleic bằng kỹ thuật phòng thí nghiệm để tách các sợi.
