PROTEİNLERİN DENATÜRASYONU

PROTEİNLERİN DENATÜRASYONU

Bir polipeptidin doğal konformasyonuna ulaşması için sentez sırasında ve sonrasında katlanması gerekir. Protein yapıları, belirli hücresel şartlar altında işlev görmek üzere değişim geçirir. Hücredeki ortam şartlarından, farklı şartlarda protein yapısında küçük veya büyük oranda değişim oluşturur.

Biyolojik fonksiyon kaybının oluşmasına neden olan üç boyutlu yapının bozulmasına denatürasyon denir. Proteinlerin birçoğu biyolojik aktivitelerini belirli kimyasal ortamlarda, sınırlı pH ve sıcaklıkta sürdürebilmektedirler. Çok asidik ve bazik ortamlarda, yüksek sıcaklıkta ve bazı kimyasal maddelerin bulunduğu ortamlarda proteinlerin üç boyutlu yapılarında yani biyolojik aktivite gösteren yapılarında değişmeler olur. Örneğin denatüre olan protein bir enzim ise katalik aktivite gösteremez. Denatüre olan proteinin çözünürlüğü azalır ve hatta çökelme olur. Denatürasyonun iki önemli sonucu; biyolojik aktivitenin kaybı ve çözünürlüğün önemli oranda azalmasıdır.

Birçok protein 50–60 oC’ nin üzerinde ve 10–15 oC’ nin altında denatürasyona uğrar. Yumurta akının ısıtılmasıyla (70 oC’ da 5 dakika) beyaz renkli bir pelte oluşumu dönüşümsüz denatürasyondur. Yani denatürasyona neden olan etkenler ortadan kaldırılsa bile protein tekrar doğal üç boyutlu yapısına katlanamaz. Birçok protein pH 4’ ün altında ve pH 10’un üstünde denatüre olur.

Denatürasyonda, proteinin yapısındaki kovalent bağlar (primer yapı) etkilenmez, değişme bir yere kadar sekonder yapıda, büyük ölçüde de tersiyer yapıda ve var ise kuaterner yapıda meydana gelir.

Bazı proteinler denatürasyondan sonra bu olaya neden olan şartların ortadan kaldırılması ile tekrar doğal üç boyutlu yapılarına kavuşabilir ve biyolojik aktivitelerini yeniden kazanırlar. Bu tip denatürasyonlar dönüşümlü değişmelerdir ve renatürasyon adını alır.

Denatürasyona neden olan etkenler; ısıtma, asit–baz ilavesi dışında UV ve IR–ışınlar, kuvvetli çalkalama, derişik üre çözeltisi, β–merkaptoetanol (HSCH2CH2OH), sodyumdodesilsülfat (SDS), aseton ve alkol gibi çözücülerdir.

Proteinlerin denatürasyonu üzerinde yapılan çalışmalar protein moleküllerinin üç boyutlu yapıları ve aminoasit dizilişleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymuştur. C. Anfinsen (1964) primer yapısında 124 aminoasit ve 4 disülfid çapraz kovalent bağı bulunan ribonükleaz enzimini 8 M üre ve β–merkaptoetanol içeren bir çözeltide denatüre etmiştir. Üre katlanmış proteini açarken, β–merkaptoetanol ise disülfid çapraz kovalent bağlarını –SH gruplarına indirger. Daha sonra diyaliz ile üre ve β–merkaptoetanolü uzaklaştırıp hava ile oksitlenmesini sağlamış, ribonükleazın yeniden üç boyutlu yapısına katlanıp katalitik aktivitesini kazandığını gözlemiştir (Şekil-1).

denaturasyon 

Şekil-1 . Katlanmış, denatüre haldeki ribonükleazın renatürasyonu. Ribonükleazı denatüre etmek için üre, disülfid bağlarını indirgemek için merkaptoetanol kullanılır. Disülfid bağlarının parçalanmasıyla sekiz Cys kalıntısı serbestleşir. Renatürasyon, doğru disülfid bağlarının yeniden oluşumunu gerektirir.

 

Kaynak:

biyokimya-I ders notları – Halil KORKMAZ, Nihat TINKILIÇ, Tevfik ÖZEN, Aytaç GÜDER

Bu yazının kalıcı bağlantısı http://biyolojidersim.com/proteinlerin-denaturasyonu/

Görüş ve eleştirilerinize en kısa zamanda cevap verilecektir.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d blogcu bunu beğendi: