Maklumat

Bagaimanakah guanidium mendenatur DNA?

Bagaimanakah guanidium mendenatur DNA?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Garam guanidium seperti (G-isothiocyanate) mengganggu interaksi hidrofobik di dalam protein atau asid nukleik dan menyahtukarkannya. Apakah yang berlaku apabila interaksi hidrofobik dalam DNA rosak? (Saya tidak fikir ia sepatutnya mendapat ssDNA kerana guanidium tidak memecahkan ikatan hidrogen dalam molekul)


Guanidium ialah chaotrope iaitu ia meningkatkan entropi dalam larutan. ia tidak menganggu interaksi hidrofobik. Guanidium dan urea bertindak dengan membentuk ikatan hidrogen. Mereka boleh terikat dengan kedua-dua makromolekul terlarut dan air. Molekul air disusun sebagai cangkerang di sekeliling kawasan hidrofobik supaya mengandungi ia, yang membawa kepada pengurangan entropi. Pembendungan ini menyebabkan kawasan hidrofobik bersatu dan menimbulkan interaksi pseudo (interaksi hidrofobik. Lihat rajah di bawah). Guanidium berinteraksi dengan cangkerang air dan mengganggunya, dengan itu mengurangkan kesan hidrofobik. Guanidium juga boleh berinteraksi dengan makromolekul secara langsung, dengan membentuk ikatan hidrogen. Dalam proses ini mereka boleh mengganggu ikatan-H normal dalam makromolekul.


Adalah penting untuk menyedari bahawa kesan hidrofobik sebahagian besarnya disebabkan oleh pengecualian air daripada permukaan bukan kutub, yang meningkatkan entropi. Kesan ini merupakan penyumbang utama kepada struktur heliks DNA, yang secara berkesan mendekatkan pangkalan dan mengecualikan air daripada menghubungi cincin hidrofobik mereka. Ejen kaotropik seperti guanidine tiosianat meningkatkan entropi air dengan mengganggu rangkaian ikatan hidrogennya (mengurangkan susunannya) dan ini menjadikannya lebih baik untuk permukaan hidrofobik terdedah kepada air, justeru denaturasi boleh berlaku. Tersirat dalam proses itu ialah GITC ialah pesaing ikatan hidrogen, yang juga jelas apabila melihat strukturnya. Jadi, sebenarnya, GITC boleh mengganggu ikatan hidrogen antara pasangan asas dan dsDNA denatur pada kepekatan yang cukup tinggi.

Itu semua berkata, kami mengabaikan komponen utama larutan akueus yang juga boleh membentuk ikatan hidrogen dengan bes: air itu sendiri! Oleh itu, kita mesti bertanya kepada diri sendiri bahawa jika sebatian yang mampu mengikat hidrogen (air) terdapat, apakah sebenarnya yang mengikat DNA heliks? Walaupun pasangan asas sememangnya menyumbang, faktor utama ialah interaksi susunan hidrofobik dan asas.


Denaturasi (biokimia)

Denaturasi ialah satu proses di mana protein atau asid nukleik kehilangan struktur kuaternari, struktur tertier, dan struktur sekunder yang terdapat dalam keadaan asalnya, dengan menggunakan beberapa tekanan atau sebatian luar seperti asid atau bes kuat, garam tak organik pekat, dan pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), sinaran atau haba. [3] Jika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini mengakibatkan gangguan aktiviti sel dan mungkin kematian sel. Denaturasi protein juga merupakan akibat daripada kematian sel. [4] [5] Protein terdenatur boleh mempamerkan pelbagai ciri, daripada perubahan konformasi dan kehilangan keterlarutan kepada pengagregatan akibat pendedahan kumpulan hidrofobik. Protein yang didenaturasi kehilangan struktur 3Dnya dan oleh itu tidak dapat berfungsi.

Nota 1: Diubah suai daripada takrifan yang diberikan dalam rujukan. [1]

Nota 2: Denaturasi boleh berlaku apabila protein dan asid nukleik tertakluk kepada suhu tinggi atau pH yang melampau, atau kepada kepekatan bukan fisiologi garam, pelarut organik, urea atau agen kimia lain.

Nota 3: Seorang enzim kehilangan aktiviti pemangkinnya apabila ia dinyahatur. [2]

Lipatan protein adalah kunci kepada sama ada protein globular atau membran boleh melakukan tugasnya dengan betul ia mesti dilipat ke dalam bentuk yang betul untuk berfungsi. Walau bagaimanapun, ikatan hidrogen, yang memainkan peranan besar dalam lipatan, agak lemah dan dengan itu mudah dipengaruhi oleh haba, keasidan, kepekatan garam yang berbeza-beza, dan tekanan lain yang boleh menyahtukarkan protein. Ini adalah salah satu sebab mengapa homeostasis secara fisiologi diperlukan dalam banyak bentuk kehidupan.

Konsep ini tidak berkaitan dengan alkohol ternyahatur iaitu alkohol yang telah dicampurkan dengan bahan tambahan untuk menjadikannya tidak sesuai untuk dimakan oleh manusia.


Denaturasi

Editor kami akan menyemak perkara yang telah anda serahkan dan menentukan sama ada hendak menyemak semula artikel tersebut.

Denaturasi, dalam biologi, proses mengubah suai struktur molekul protein. Denaturasi melibatkan pemecahan banyak ikatan yang lemah, atau ikatan (cth, ikatan hidrogen), dalam molekul protein yang bertanggungjawab untuk struktur protein yang sangat teratur dalam keadaan semula jadi (asli). Protein terdenatur mempunyai struktur yang lebih longgar dan rawak kebanyakannya tidak larut. Denaturasi boleh dilakukan dalam pelbagai cara—cth, dengan pemanasan, dengan rawatan dengan alkali, asid, urea, atau detergen, dan dengan goncangan yang kuat.

Struktur asal beberapa protein boleh dijana semula selepas penyingkiran agen pendenatur dan pemulihan keadaan yang memihak kepada keadaan asal. Protein yang tertakluk kepada proses ini, dipanggil renaturasi, termasuk albumin serum daripada darah, hemoglobin (pigmen pembawa oksigen sel darah merah), dan enzim ribonuclease. Denaturasi banyak protein, seperti putih telur, tidak dapat dipulihkan. Akibat biasa denaturasi ialah kehilangan aktiviti biologi (cth, kehilangan keupayaan pemangkin enzim).

Editor Encyclopaedia Britannica Artikel ini telah disemak dan dikemas kini oleh Adam Augustyn, Editor Urusan, Kandungan Rujukan.


Struktur Tiga Dimensi Protein

4.6 Denaturasi

Denaturasi protein asli boleh digambarkan sebagai perubahan dalam sifat fizikal, kimia atau biologinya. Denaturasi ringan boleh mengganggu struktur tertiari atau kuaternari, manakala keadaan yang lebih keras boleh memecah rantai. Denaturasi ringan biasanya merupakan proses yang boleh diterbalikkan. Beberapa perubahan sifat yang mungkin disebabkan oleh denaturasi adalah seperti berikut:

keterlarutan menurun (selalunya tetapi tidak selalu)

perubahan dalam struktur dalaman dan susunan rantai peptida yang tidak melibatkan pemecahan ikatan peptida (cth., pemisahan subunit protein oligomerik)

struktur sekunder yang terganggu (cth., kehilangan struktur heliks)

peningkatan kereaktifan kimia kumpulan berfungsi asid amino, terutamanya kumpulan boleh terion dan sulfhidril (cth., peralihan nilai pK)

peningkatan kerentanan terhadap hidrolisis oleh enzim proteolitik

penurunan atau kehilangan keseluruhan aktiviti biologi asal dan

kehilangan kebolehhabluran.

Kajian oleh Anfinsen tentang denaturasi boleh balik enzim ribonuklease pankreas mendorong hipotesis bahawa struktur sekunder dan tertiari diperoleh secara inklusif daripada struktur utama protein (Rajah 4-11 dan 4-12). RNase A, yang terdiri daripada rantai polipeptida tunggal 124 sisa asid amino, mempunyai empat ikatan disulfida. Rawatan enzim dengan urea 8 M, yang mengganggu ikatan bukan kovalen, dan β-mercaptoethanol, yang mengurangkan kaitan disulfida kepada residu sisteinil, menghasilkan konformasi gegelung rawak.

RAJAH 4-11 . Jujukan asid amino ribonuklease lembu A. Molekul tersebut mengandungi empat jambatan disulfida.

RAJAH 4-12 . Denaturasi dan renaturasi ribonuklease A.

Walau bagaimanapun, jika kedua-dua reagen disingkirkan dan sisa-sisa sisteinil dibenarkan untuk mengoksida dan membentuk semula ikatan disulfida, daripada 105 kemungkinan kombinasi intramolekul yang berbeza bagi kaitan disulfida, hanya empat ikatan yang betul terbentuk, dan enzim yang didenatur kembali kepada asalnya, secara biologi. struktur aktif (Rajah 4-12). Eksperimen ini diambil sebagai bukti bahawa struktur utama (yang dikawal secara genetik) menentukan struktur tiga dimensi unik protein. Walau bagaimanapun, seperti yang diterangkan di bawah, kini diketahui bahawa lipatan beberapa protein dibantu oleh protein lain.


3 langkah asas proses PCR

Tindak balas rantai polimerase ialah proses kitaran tiga langkah yang terdiri daripada set masa dan suhu yang ditentukan.

3 langkah asas PCR termasuk:

Setiap langkah tindak balas rantai polimerase ini diulang 30–40 kali (kitaran).

Dalam perjalanan setiap kitaran, campuran tindak balas PCR dipindahkan antara tiga suhu.

Profil 3 langkah asas PCR

Semasa kitaran berturut-turut langkah PCR asas (denaturasi, penyepuhlindapan, dan lanjutan) semua helai baru akan bertindak sebagai templat DNA menyebabkan peningkatan eksponen dalam jumlah DNA yang dihasilkan.

Setiap kitaran menggandakan bilangan molekul DNA (amplikon) yang dikuatkan daripada templat DNA.

Langkah tindak balas rantai polimerase pertama - denaturasi DNA

Langkah pertama daripada 3 langkah PCR ialah langkah denaturasi.

Semasa langkah denaturasi, ikatan hidrogen yang mengikat kedua-dua helai asid nukleik beruntai dua terputus dan untaian terlepas antara satu sama lain.

Proses ini mengeluarkan DNA untai tunggal untuk bertindak sebagai templat dalam langkah lanjutan PCR terakhir.

Suhu denaturasi melebihi 90°C (biasanya 94°C) dan masa sehingga satu minit (biasanya 30 saat).

Langkah tindak balas rantai polimerase

Langkah tindak balas rantai polimerase kedua - Penyepuhlindapan Primer DNA

Pada langkah penyepuhlindapan, primer DNA berbaris pada jujukan nukleotida terdedah pada sasaran DNA mengikut peraturan pasangan asas. Ini adalah DNA yang bergantung pada suhu biasa: tindak balas hibridisasi DNA dan perlu dioptimumkan.

Ini adalah satu-satunya suhu dalam langkah kitaran PCR yang boleh diubah secara meluas.

Suhu bergantung pada urutan dan panjang primer yang tepat.

Biasanya, campuran tindak balas PCR disejukkan hingga 40–60°C. Walau bagaimanapun, suhu penyepuhlindapan untuk templat DNA dengan kandungan GC tinggi boleh setinggi 72°C (suhu biasa langkah lanjutan).

Suhu untuk langkah PCR ini dipilih untuk pengikatan optimum primer DNA kepada templat DNA yang betul dan bergantung pada suhu lebur primer. Suhu penyepuhlindapan yang salah boleh mengakibatkan produk palsu atau tiada produk yang boleh dikesan sama sekali.

Oleh kerana primernya agak pendek, dan pada kepekatan molar yang tinggi, tempoh langkah penyepuhlindapan adalah sekitar 30 saat.

Pada langkah ini, oligonukleotida sepuhlindap memberikan kumpulan hidroksil 3’ percuma untuk polimerase Taq dan bertindak sebagai primer untuk sintesis asid nukleik.

Langkah tindak balas rantai polimerase akhir - sintesis DNA

Yang terakhir daripada 3 langkah PCR asas dipanggil langkah lanjutan atau pemanjangan.

Ia adalah langkah sintesis DNA dan dijalankan oleh polimerase DNA termostabil (biasanya polimerase Taq).

Suhu langkah pemanjangan biasanya ditetapkan pada 72°C. Ia sedikit di bawah optimum untuk polimerase Taq.

Polimerase Taq menghasilkan untaian DNA pelengkap bermula dari primer.

Sintesis berjalan pada kira-kira 1000 bes seminit.

Oleh itu, untuk menguatkan templat DNA yang panjangnya 500 bes, dalam keadaan biasa masa langkah lanjutan PCR hendaklah sekurang-kurangnya 30 saat.

Biasanya, masa sambungan PCR adalah 30 saat untuk setiap 500 bp (pasangan asas) produk.


Termodinamik terungkap protein yang disebabkan oleh denaturant yang menunjukkan denaturasi dua keadaan berubah-ubah

Perubahan tenaga bebas (DeltaG(darjah)(N-->D)) yang diperoleh dengan terungkap akibat denaturan menggunakan kaedah ekstrapolasi linear (LEM) dianggap mencerminkan perbezaan kestabilan antara spesies asli (N) dan ternyahatur (D) tanpa kehadiran daripada denaturant. Telah ditunjukkan bahawa dengan urea dan guanidine hydrochloride (GdnHCl) sesetengah protein mempamerkan denaturant-independent (DeltaG(darjah)(N-->D)). Tetapi dengan beberapa protein lain urea dan GdnHCl memberikan nilai (DeltaG(darjah)(N-->D)) yang berbeza untuk protein yang sama, bermakna perbezaan tenaga bebas antara N dan D bukanlah satu-satunya sumbangan kepada satu atau kedua-duanya (DeltaG( darjah)(N-->D)) nilai. Menggunakan beta1, bentuk mutan domain G B1 protein, kami menunjukkan bahawa kedua-dua denaturasi yang disebabkan oleh urea dan GdnHCl adalah dua keadaan dan boleh diterbalikkan tetapi denaturan memberikan nilai yang berbeza untuk (DeltaG(darjah)(N-->D)) . Walaupun pemerhatian spektrum sensitif kepada peralihan antara keadaan N dan D (antara kesan keadaan), ia tidak sensitif kepada perubahan yang disebabkan oleh denaturan yang berlaku dalam keadaan N dan D individu (dalam kesan keadaan). Sebaliknya, pemerhatian bukan spektrum seperti jejari Stokes dan pemerhatian termodinamik seperti pengambilan/pelepasan proton selalunya sensitif kepada kedua-dua kesan "antara keadaan" dan "dalam keadaan". Yang boleh diperhatikan ini, bersama-sama dengan ukuran spektrum, memberikan penerangan tentang denaturasi beta1 yang disebabkan oleh urea dan GdnHCl. Keputusan kami mencadangkan bahawa dalam julat kepekatan predenaturasi GdnHCl mengubah tenaga bebas ensembel asli dalam cara tak linear tetapi urea itu tidak. Seperti RNase A dan beta-lactoglobulin, beta1 mempamerkan tingkah laku dua keadaan berubah-ubah dengan denaturasi yang disebabkan oleh GdnHCl kerana tenaga bebas ensembel asli dalam zon predenaturasi berubah (berbeza-beza) dengan kepekatan GdnHCl dalam cara tidak linear.


Seberapa sensitif sel kepada sinaran?

Sesetengah sel, seperti darah dan sel pembiakan, membahagi lebih kerap daripada yang lain. Jenis sel ini lebih sensitif kepada sinaran. Sebagai contoh, embrio mengandungi banyak sel yang membahagi dengan cepat. Akibatnya, mereka sangat sensitif terhadap radiasi. Itulah sebabnya wanita hamil harus mengehadkan pendedahan mereka kepada radiasi. Sel tumor yang berkembang pesat juga sangat sensitif kepada radiasi. Itulah sebabnya terapi kanser menggunakan radiasi untuk membunuh sel kanser.

Anda dikelilingi oleh sinaran mengion. Ia boleh menjejaskan sel melalui tindakan langsung dan tidak langsung, menyebabkan kerosakan DNA serta mutasi. Ini boleh memudaratkan sel-sel yang membahagi dengan sangat cepat. Tetapi kadangkala ini boleh menjadi perkara yang baik, seperti apabila doktor menggunakan radiasi untuk melawan kanser.


2E: Penentuan Makmal ΔG° Protein Terbentang

  • Disumbangkan oleh Henry Jakubowski
  • Profesor (Kimia) di Kolej St. Benedict/St. Universiti John
  • daripada graf yang boleh diperhatikan vs [denaturan], tentukan DG0 jika tiada denaturan untuk peralihan N ke D
  • daripada graf yang boleh diperhatikan vs T, tentukan DG0, DH0, dan DS0 pada suhu tertentu untuk peralihan N ke D

BAGAIMANA MENGIRA D G O UNTUK (N ightleftharpoons D) DARIPADA KELUK DENATURASI PROTEIN:

Pelbagai kaedah boleh digunakan untuk menyiasat denaturasi protein. Ini termasuk pengukuran UV, pendarfluor, CD dan kelikatan. Dalam semua kaedah ini, pembolehubah bersandar (y) diukur sebagai fungsi pembolehubah bebas, yang selalunya suhu (untuk lengkung denaturasi haba) atau kepekatan denaturan (seperti urea, guanidine hidroklorida). Daripada lengkung ini kami ingin mengira tenaga bebas piawai untuk terungkap ( D G O ) untuk protein (untuk tindak balas (N ightleftharpoons D) ). Lengkung denaturasi biasanya menunjukkan peralihan kooperatif sigmoid daripada keadaan asal kepada keadaan denaturasi. Pembolehubah bersandar juga boleh dinormalisasi untuk menunjukkan denaturasi pecahan (fD). Contoh ideal bagi lengkung denaturasi eksperimen ditunjukkan dalam rajah di bawah:

Figure: KELUK DENATURASI UNTUK PROTEIN

Keluk denaturasi yang lebih realistik mungkin menunjukkan perubahan linear dalam nilai pembolehubah bersandar (contohnya keamatan pendarfluor) untuk nilai suhu atau kepekatan denaturasi jauh di bawah nilai di mana protein mula terbentang, atau melebihi nilai di mana ia terbentang. Dalam kes ini, analisis matematik, yang dibentangkan di bawah, adalah sedikit lebih rumit.

Bagi setiap lengkung, nilai y (sama ada A280, Keamatan pendarfluor, kelikatan, dsb) boleh dianggap sebagai jumlah yang disumbangkan oleh keadaan asal dan daripada keadaan denaturasi, yang terdapat dalam kepekatan pecahan berbeza dari 0 - 1. Oleh itu persamaan berikut haruslah intuitif yang munasabah.

di mana fN ialah pecahan asli dan yN ialah sumbangan kepada pembolehubah bersandar y daripada keadaan asal, dan fD ialah pecahan yang didenaturasi dan yD ialah sumbangan kepada pembolehubah bersandar y daripada keadaan terdenaturasi. Pemuliharaan berikan persamaan 2.

[1 = f_N + f_D:: extrm:: f_N = 1 - f_D ag<2>]

Menggantikan 2 kepada 1 memberikan:

Menyusun semula persamaan ini memberi

Perhatikan bahagian kanan persamaan mengandungi pembolehubah yang mudah diukur.

Dengan menggantikan 2 dan 3 ke dalam ungkapan untuk pemalar keseimbangan untuk tindak balas (N ightleftharpoons D) kita dapat:

[ Delta G^circ = -RT ln, K_ = -RT, ln left( dfrac <1 - f_D>kanan ) ag<5a>]

Ingat bahawa D G O (dan oleh itu Keq) hanya bergantung pada kestabilan intrinsik keadaan asli vs denaturasi untuk set keadaan tertentu. Mereka berbeza-beza sebagai fungsi suhu dan keadaan pelarut. Pada suhu rendah dan kepekatan HCl urea/guanidine yang rendah, keadaan asal diutamakan, dan untuk peralihan (N ightleftharpoons D), D G O > 0 (iaitu denaturasi TIDAK diutamakan). Pada suhu tinggi dan kepekatan urea/guanidine HCl, keadaan denaturasi diutamakan, dan D G O < 0. Pada beberapa nilai suhu atau kepekatan urea/guanidine, kedua-dua keadaan asli dan denaturasi akan digemari sama. Pada ketika ini, Keq = 1 dan DGO = 0. Jika suhu ialah agen penyahwarna, suhu pada titik ini dipanggil takat lebur (Tm) protein, yang serupa dengan Tm (dalam graf kapasiti haba vs suhu. ) untuk peralihan fasa hablur gel kepada cecair bagi vesikel fosfolipid.

Rajah: peralihan fasa hablur gel kepada cecair bagi vesikel fosfolipid

Rajah: peralihan fasa hablur gel kepada cecair bagi vesikel fosfolipid

Biasanya, pada suhu jauh di bawah Tm untuk protein atau pada kepekatan urea yang rendah, begitu sedikit protein akan berada dalam keadaan D sehingga sangat sukar untuk menentukan kepekatan protein dalam keadaan D. Oleh itu, sukar untuk menentukan Keq atau D G o untuk tindak balas (N ightleftharpoons D) . Walau bagaimanapun, dalam julat di mana protein denatur (sama ada dengan urea atau peningkatan suhu), adalah mungkin untuk mengukur fD/fN.dan dengan itu D G o pada setiap urea atau suhu.

Denaturasi dengan bahan kimia yang mengganggu (seperti urea): Pengiraan D G o untuk (N ightleftharpoons D) jika tiada urea

Plot D G o vs [urea] adalah linear, dan diberikan oleh persamaan berikut, yang sepatutnya jelas dari rajah permulaan dalam bahagian ini:

5b. D G 0D = D G 0D(tanpa urea) - m[urea]

Walaupun adalah bagus untuk mengetahui Keq dan DG 0 untuk peralihan (N ightleftharpoons D) dengan kehadiran pelbagai kepekatan urea, ia akan menjadi lebih berguna untuk menentukan parameter tersebut tanpa ketiadaan urea, iaitu, di bawah "keadaan fisiologi". Perbandingan nilai pengiraan DG 0 tanpa ketiadaan urea untuk siri protein yang serupa (seperti yang berbeza-beza mengikut satu asid amino yang disediakan oleh mutagenesis spesifik tapak gen normal atau jenis liar, akan menunjukkan bagaimana mutan telah stabil atau tidak stabil berbanding dengan protein jenis liar. Dalam kes eksperimen di mana denaturan adalah bahan seperti urea atau guanidine HCl, DG 0D untuk protein tanpa ketiadaan denaturant (iaitu dalam air) boleh ditentukan dengan mengekstrapolasi garis lurus kepada [urea] = 0. Memang diakui, ini adalah ekstrapolasi yang panjang, tetapi dengan data berkualiti tinggi dan pekali korelasi yang tinggi untuk analisis regresi linear bagi garisan paling sesuai, nilai yang munasabah boleh diperolehi.

Denaturasi dengan haba: Pengiraan D H o dan D S o untuk (N ightleftharpoons D) pada suhu bilik

Nilai Keq boleh dikira daripada lengkung denaturasi terma dengan cara yang sama seperti yang diterangkan di atas menggunakan urea sebagai denaturan dengan memantau perubahan dalam pemerhatian (isyarat spektra contohnya) berbanding suhu. Mengetahui Keq (ditandakan KD di bawah kerana pada masa ini program saya tidak membenarkan saya mengubahnya) dan DH0, DS 0 boleh dikira daripada persamaan 8 di bawah sebagai plot separa log lnKeq vs 1/T ialah garis lurus dengan cerun - D H0R dan pintasan ay + D S0 /R.

[ Delta G^o = Delta H^o - T Delta S^o = -RT, ln , K_D ag<6>]

Oleh itu daripada Persamaan (6) dan (8) adalah jelas bahawa semua pemalar termodinamik utama (D G0 , D H0 dan D S0 ) untuk peralihan (N ightleftharpoons D) boleh dikira daripada lengkung denaturasi haba. Persamaan (9) menunjukkan bahawa terbitan persamaan (8) berkenaan dengan 1/T (iaitu kecerunan persamaan 8 diplot sebagai lnKD vs 1/T) sememangnya - D H0 /R. Persamaan (8) ialah persamaan van 't Hoff, dan nilai pengiraan perubahan entalpi dipanggil entalpi van 't Hoff, D H0vHoff . Persamaan (10) mengira terbitan lnKeq berkenaan dengan T dan bukannya 1/T. Kaedah ini mengandaikan bahawa denaturasi adalah kooperatif (tiada perantaraan) dan bahawa DH0 adalah bebas daripada suhu pada julat sempit suhu di mana protein terbentang secara kooperatif.

Persamaan ini akan berguna kemudian apabila kita membandingkan entalpi yang dikira menggunakan persamaan van 't Hoff dengan yang ditentukan secara langsung menggunakan kalorimetri pengimbasan pembezaan dengan menganalisis plot Cp vs T. (Perhatikan bahawa kawasan di bawah lengkung Cp vs T sebagai protein peralihan kepada keadaan terungkap mempunyai unit kcal. DH0 untuk terungkap adalah berkadar songsang dengan lebar lengkung.) .

Berbeza dengan ekstrapolasi panjang D G0 vs [urea] kepada [urea] = 0 untuk mendapatkan D G0 (pintasan y) tanpa ketiadaan urea, yang mempunyai beberapa makna fizikal, ekstrapolasi garis lurus dari van ' t Hoff plot daripada persamaan 8 untuk mendapatkan D S0 /R, pintasan y, mempunyai sedikit makna kerana nilai 1/T pada pintasan y ialah 0, yang berlaku apabila T menghampiri ketakterhinggaan. D S0 boleh dikira pada mana-mana suhu munasabah daripada nilai pengiraan D G0 pada suhu itu dan D H0vHoff yang dikira.

Thumbnail: Struktur hemoglobin manusia. Subunit protein &alfa dan &beta berwarna merah dan biru, dan kumpulan heme yang mengandungi besi berwarna hijau. Daripada PDB: 1GZX​. (GNU Proteopedia Hemoglobin).


Abstrak

Perubahan tenaga bebas ( ) yang diperoleh dengan terungkap akibat denaturan menggunakan kaedah ekstrapolasi linear (LEM) dianggap mencerminkan perbezaan kestabilan antara spesies asli (N) dan terdenatur (D) tanpa ketiadaan denaturan. Telah ditunjukkan bahawa dengan urea dan guanidine hydrochloride (GdnHCl) sesetengah protein mempamerkan denaturant-independent . Tetapi dengan beberapa protein lain urea dan GdnHCl memberikan nilai yang berbeza untuk protein yang sama, bermakna perbezaan tenaga bebas antara N dan D bukanlah satu-satunya sumbangan kepada satu atau kedua-dua nilai. menggunakan β1, bentuk mutan domain G B1 protein, kami menunjukkan bahawa kedua-dua denaturasi yang disebabkan oleh urea dan GdnHCl adalah dua keadaan dan boleh diterbalikkan tetapi denaturan memberikan nilai yang berbeza untuk . Walaupun pemerhatian spektrum sensitif kepada peralihan antara keadaan N dan D (antara kesan keadaan), ia tidak sensitif kepada perubahan yang disebabkan oleh denaturan yang berlaku dalam keadaan N dan D individu (dalam kesan keadaan). Sebaliknya, pemerhatian bukan spektrum seperti jejari Stokes dan pemerhatian termodinamik seperti pengambilan/pelepasan proton selalunya sensitif kepada kedua-dua kesan "antara keadaan" dan "dalam keadaan". Yang boleh diperhatikan ini, bersama-sama dengan ukuran spektrum, memberikan penerangan tentang denaturasi yang disebabkan oleh urea dan GdnHCl bagi β1. Keputusan kami mencadangkan bahawa dalam julat kepekatan pradenaturasi GdnHCl mengubah tenaga bebas ensembel asli dalam cara tak linear tetapi urea itu tidak. Seperti RNase A dan β-lactoglobulin, β1 pameran berubah-ubah keadaan dua tingkah laku dengan denaturasi yang disebabkan oleh GdnHCl kerana tenaga bebas ensembel asli dalam zon pradenaturasi berubah (berbeza-beza) dengan kepekatan GdnHCl dalam cara tidak linear.


Denaturasi (biokimia)

Denaturasi ialah pengubahan bentuk protein melalui beberapa bentuk tegasan luaran (contohnya, dengan menggunakan haba, asid atau alkali), dengan cara yang ia tidak lagi dapat menjalankan fungsi selularnya.

Protein yang didenaturasi boleh mempamerkan pelbagai ciri, daripada kehilangan keterlarutan kepada pengagregatan komunal.

Protein ialah helaian asid amino yang sangat panjang yang dihubungkan bersama dalam urutan tertentu.

Protein dicipta oleh ribosom yang "membaca" kodon dalam gen dan mengumpulkan gabungan asid amino yang diperlukan daripada arahan genetik, dalam proses yang dikenali sebagai terjemahan.

Untaian protein yang baru dicipta kemudiannya mengalami pengubahsuaian selepas translasi di mana atom atau molekul tambahan ditambah, contohnya kuprum, zink, besi.

Sebaik sahaja proses pengubahsuaian pasca translasi ini selesai, protein mula berlipat (secara spontan, dan kadangkala dengan bantuan enzimatik), melengkung pada dirinya sendiri supaya unsur hidrofobik protein tertanam jauh di dalam struktur dan unsur hidrofilik berakhir pada luar.

Bentuk akhir protein menentukan bagaimana ia berinteraksi dengan persekitarannya.