Peut-être que vous voulez dénaturer une protéine pour un projet scientifique, ou peut-être avez-vous lu sur les aliments dénaturés et voulez savoir comment cela fonctionne. La dénaturation est le processus par lequel une protéine perd sa forme et sa structure en raison des actions de forces externes, notamment la chaleur, les radiations, les acides et les solvants. Les solvants organiques dénaturent généralement les protéines. La manière exacte dont vous dénaturez une protéine dépend de celle avec laquelle vous souhaitez travailler, car elles nécessitent toutes des agents dénaturants différents à différents niveaux. Cependant, la plupart des protéines peuvent être dénaturées si vous savez quoi changer dans l'environnement de la protéine.
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Méthode 1 sur 2: Dénaturer une protéine
Étape 1. Utilisez de la chaleur
La chaleur est l'un des moyens les plus simples et les plus courants de dénaturer une protéine. Lorsque la protéine en question est présente dans les aliments, la simple cuisson des aliments dénaturera les protéines. De nombreuses protéines peuvent être dénaturées en les exposant à une température égale ou supérieure à 100 °C (212 °F). Cela permet aux protéines de coaguler et de réduire leur solubilité.
La durée d'exposition dépend de ce que vous exposez à la chaleur. Un œuf, par exemple, peut cuire dans une poêle à feu moyen en cinq minutes, tandis qu'un rôti peut prendre des heures à cuire dans un four
Étape 2. Appliquez de l'alcool
L'alcool perturbe les liaisons hydrogène qui se produisent entre les groupes amide d'une liaison peptidique. Lorsqu'une protéine est exposée à une solution d'alcool, les molécules d'alcool forment de nouvelles liaisons avec la chaîne protéique. Utilisez une solution d'alcool à 70 % pour percer la paroi cellulaire des bactéries et dénaturer la protéine.
Les alcools concentrés peuvent être dangereux, car ils sont à la fois inflammables et toxiques. Portez toujours un équipement de sécurité complet, y compris des gants et des lunettes de protection, et manipulez-le dans un environnement sécurisé et à température contrôlée
Étape 3. Changez le pH
La structure interne d'une protéine peut être dégradée lorsque son environnement est très acide ou très alcalin, car ils perturbent les liaisons ioniques qui maintiennent ensemble les ponts salins de la protéine. Ajouter une solution acide ou basique à la protéine. Le milieu environnant doit être à un pH supérieur à 10 ou inférieur à 4 pour favoriser la dénaturation. Si vous induisez le changement avec de l'acide, le pH doit être compris entre 2 et 5.
La modification du pH peut ioniser un acide aminé, en fonction du pKa de chaque groupe fonctionnel dans cet acide aminé. Vous pouvez également ioniser le groupe amino ou le groupe carboxyle présent dans l'acide aminé
Étape 4. Essayez les sels de métaux lourds
Les métaux lourds peuvent perturber les liaisons de la protéine, lui faisant perdre sa structure. Des sels de métaux lourds tels que le mercure et le plomb peuvent être utilisés pour dénaturer différentes protéines. Ces sels sont disponibles auprès de la plupart des fournisseurs de produits chimiques et doivent toujours être utilisés avec prudence et avec un équipement de sécurité approprié, y compris des gants et des lunettes de protection.
Les métaux lourds peuvent interagir avec les groupes fonctionnels de la chaîne latérale d'une protéine pour former des complexes. Les métaux lourds oxydent également les chaînes latérales d'acides aminés de la protéine
Méthode 2 sur 2: Renaturer les protéines
Étape 1. Déterminez si une protéine peut se replier
Certaines formes de dénaturation sont permanentes, tandis que d'autres peuvent être annulées. La cuisson d'un œuf ou d'une viande, par exemple, ne peut pas être annulée, mais une protéine qui a été exposée à un pH élevé peut reprendre sa forme lorsqu'elle est placée dans un environnement plus neutre.
Que la protéine puisse se replier ou non dépendra de son ADN. L'ADN contiendra les informations nécessaires pour que la protéine revienne à son état natif
Étape 2. Supprimez le facteur dénaturant
Remettre l'environnement autour de la protéine en stase et éliminer l'élément dénaturant. Retirez l'acide ou la base, par exemple, ou ramenez la protéine à une température plus raisonnable.
Étape 3. Utilisez un kit de renaturation
De nombreuses entreprises de fournitures de laboratoire vendent des kits de renaturation qui vous permettent de rechercher les meilleurs paramètres pour encourager la renaturation. Ces kits peuvent être particulièrement utiles si vous étudiez les protéines en laboratoire ou dans un cadre expérimental.
Des astuces
- Une protéine dénaturée perd sa structure quaternaire, tertiaire et secondaire qui est apparente dans son état natif, mais sa structure primaire restera.
- Une protéine dénaturée perd également une partie de sa bioactivité, dans certains cas, comme avec les enzymes, perd sa capacité à fonctionner. Par exemple, les substrats peuvent ne plus être capables de se lier aux enzymes qui ont été dénaturées.
- La protéine dénaturée peut perdre sa solubilité dans une solution.
- Vous pouvez également dénaturer les acides nucléiques en utilisant des techniques de laboratoire pour séparer les brins.
