蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在物理或化學(xué)因素作用下,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致生物學(xué)功能喪失的現(xiàn)象,常見因素有高溫、強酸、強堿、有機溶劑等。
蛋白質(zhì)變性通常由分子內(nèi)非共價鍵斷裂引起。天然蛋白質(zhì)通過氫鍵、疏水作用、離子鍵等維持特定空間構(gòu)象,當這些弱相互作用被破壞時,蛋白質(zhì)二級以上結(jié)構(gòu)解折疊,暴露出內(nèi)部疏水基團。雖然一級結(jié)構(gòu)肽鍵未被破壞,但功能活性位點的三維構(gòu)象改變會使酶失活、抗體失效或轉(zhuǎn)運蛋白功能障礙。日常生活中煮雞蛋時蛋清凝固、酒精消毒使細菌蛋白變性都屬于典型實例。
實驗室常用尿素、鹽酸胍等變性劑破壞氫鍵,十二烷基硫酸鈉可破壞疏水相互作用。某些蛋白質(zhì)在去除變性條件后可自發(fā)復(fù)性恢復(fù)功能,如核糖核酸酶經(jīng)透析去除尿素后能重新折疊。但多數(shù)情況下變性不可逆,如高溫使蛋白質(zhì)聚集沉淀后難以恢復(fù)原狀。臨床輸注白蛋白制劑時需嚴格避光防震,就是為防止運輸過程中的機械力導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性失效。
日常飲食中應(yīng)注意避免過度加熱富含蛋白質(zhì)的食物,肉類建議采用低溫慢煮方式烹飪;實驗室操作蛋白質(zhì)樣品時需控制環(huán)境溫度與pH值,使用緩沖液維持穩(wěn)定環(huán)境;醫(yī)療用蛋白質(zhì)制劑儲存需嚴格遵循2-8℃冷藏條件,凍干粉劑應(yīng)防潮避光保存。若發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)溶液出現(xiàn)渾濁或沉淀,可能提示已發(fā)生變性,不建議繼續(xù)使用。