Ako močovina denaturuje proteíny?

Močovina je zlúčenina, ktorá je vysoko aktívna pri rôznych biologických procesoch v ľudskom tele, ako aj v prípade iných cicavcov a organizmov. Zaoberá sa likvidáciou prebytočného dusíka v ľudskom tele a pôsobí ako prostriedok pri denaturácii bielkovín. Močovina patrí do triedy zlúčenín známych ako chaotropické denaturanty, ktoré štiepia terciárnu štruktúru proteínov destabilizáciou vnútorných nekovalentných väzieb medzi atómami.

Proteíny je možné močovinou denaturovať pomocou niekoľkých procesov. Jeden spôsob zahrnuje priamu interakciu, pri ktorej sa vodíková väzba močoviny viaže na polarizované oblasti náboja, ako sú peptidové skupiny. Tento vzájomný vplyv oslabuje intermolekulárne väzby a interakcie a oslabuje celkovú sekundárnu a terciárnu štruktúru. Len čo dôjde k postupnému rozkladu proteínu, voda a močovina budú mať ľahší prístup k hydrofóbnemu vnútornému jadru daného proteínu, čím sa urýchli denaturačný proces.

Močovina môže tiež nepriamo denaturovať proteíny ovplyvnením atribútov rozpúšťadla, v ktorom sú proteíny ponorené. Zmenou štruktúry a hydrodynamiky samotného rozpúšťadla, podobne ako pri dávaní nepolárnej rozpustenej látky do zmesi, podporuje močovina destabilizáciu vnútorných väzieb. Potom by sa zdalo, že priama interakcia močoviny s proteínom prostredníctvom vodíkovej väzby je pravdepodobným začiatkom rozpadu proteínu. Nepriame interakcie rozpúšťadla a rozpustenej látky napomáhajú prebiehajúcemu procesu a vytvárajú cestu pre túto priamu interakciu. Močovina môže tiež nepriamo denaturovať proteíny ovplyvnením atribútov rozpúšťadla, v ktorom sú proteíny ponorené. Zmenou štruktúry a hydrodynamiky samotného rozpúšťadla, podobne ako pri dávaní nepolárnej rozpustenej látky do zmesi, podporuje močovina destabilizáciu vnútorných väzieb. Potom by sa zdalo, že priama interakcia močoviny s proteínom prostredníctvom vodíkovej väzby je pravdepodobným začiatkom rozpadu proteínu. Nepriame interakcie rozpúšťadla a rozpustenej látky napomáhajú prebiehajúcemu procesu a vytvárajú cestu pre túto priamu interakciu.

Presný spôsob, akým močovina degraduje proteíny, je stále predmetom niektorých záhad. Výskum v tejto oblasti ukázal, že pravdepodobnou odpoveďou je s najväčšou pravdepodobnosťou kombinácia vyššie uvedených faktorov. Experimentálne metódy sú nepravdepodobným zdrojom získavania poznatkov o tom, ako sú proteíny denaturované močovinou. Budúci výskum a zdokonalenie mikroskopie na atómovej úrovni nepochybne vnesú viac svetla do tejto problematiky a odhalia presný mechanizmus, ktorým dochádza k denaturácii proteínov močovinou.

  • Zdieľam
instagram viewer