Обратима ли денатурация?
перевод статьи c ресурса UCI NEWS
Вы не можете «распечь» торт, но, оказывается, что теперь вы можете обратить варку яйца…
Это в бытовых терминах. А в научном смысле — возможно ли обратить процесс денатурации — ренатурировать белок яйца?
Ну, во всяком случае, частично.
Химики из Калифорнийского университета в Ирвайне придумали, как вернуть белки вареного яйца обратно в их первоначальную форму, используя новый процесс, который занимает всего несколько минут.
Идея исследования состояла не в том, чтобы просто доказать, что это возможно, а в том, что новая методика на самом деле имеет широкий спектр потенциальных применений в самых разных областях, таких как производство продуктов питания и даже исследования рака.
Работа была опубликована в журнале ChemBioChem.
Яйца — это пища, богатая белком; около 12% яичного белка — это белок, а желток-около 16%.
Белки состоят из цепочек строительных блоков -аминокислот, которые складываются и располагаются очень специфическим образом, и именно эта форма (первичная структура белка), среди прочих характеристик, придает белку его свойства.
Когда белки подвергаются изменениям рН или температуры, связи, удерживающие их вместе в определенной конформации, нарушаются, в результате чего белок распутывается ( теряет свою четвертичную, третичную и даже вторичную структуры) и полипептидная нить запутывается. Этот процесс известен как денатурация и является причиной того, что яичные белки превращаются из прозрачных в белые при варке.
Денатурация ставит ученых, работающих в лаборатории, перед проблемой, поскольку это означает, что некоторые ценные белки не могут быть переработаны после использования. Кроме того, некоторые белки имеют тенденцию к неправильному складыванию вскоре после того, как они сформировались, что означает, что они вообще не могут быть использованы.
“Дело не столько в том, что мы заинтересованы в переработке яиц; это просто демонстрирует, насколько мощным является этот процесс”, — сказал ведущий исследователь Грегори Вайс в пресс-релизе. — «Настоящая проблема заключается в том, что существует множество случаев липких белков и приходится тратить слишком много времени на соскабливание их с пробирок, и вам нужны какие-то средства для извлечения этого материала.”
Хотя существуют методы ренатурации белков, они являются дорогостоящими и трудоемкими, занимая около 4 дней.
Однако недавно разработанный метод занимает всего несколько минут.
Исследователи начали с кипячения яичных белков в течение 20 минут при температуре 90oC (194oF), достаточно долго, чтобы денатурировать белки. Затем, чтобы вернуть один из основных белков в яичных белках, лизоцим, в рабочее состояние, исследователи добавили химическое вещество под названием мочевина.
Это соединение, являющееся отходом жизнедеятельности многих организмов, воздействовало на сгустки белка, возвращая твердый материал в жидкое состояние. Затем они поместили раствор в мощный центрифугирующий аппарат, который сначала «распутывал» глобулярную структуру белка, а затем снова «закручивал» в свою первоначальную конформацию.
Наряду с демонстрацией возможности эффективного распаривания яиц исследователи полагают, что их новый метод может иметь широкий спектр применений в различных промышленных и исследовательских приложениях.
Например, он может сократить расходы, связанные с производством терапевтических антител, которые получают из яйцеклеток хомяков, и при этом они легко теряют свою конформацию в заданных условиях получения.
