Denaturering er processen med afvigelse af molekylstrukturen fra dens oprindelige tilstand, når den udsættes for et denatureringsmiddel. Nogle eksempler på biomolekyler, der gennemgår denaturering, er proteiner og nukleinsyrer Proteindenaturering er en ændring af et proteins form gennem en form for ydre tryk, så det ikke længere kan udføre sin cellulære funktion. Årsagen til proteindenaturering kan være en opvarmningsproces, tilsætning af syre eller alkali. Typer af denaturering kan opdeles baseret på årsagen, nemlig biologisk induceret eller ikke-biologisk induceret denaturering.
Proteindenatureringsproces
Proteiner, der gennemgår en denatureringsproces, kan vise forskellige egenskaber, hvoraf den ene har en deformeret form, fordi hydrogenbindingerne i det brydes. Når et protein udsættes for ekstern stress, såsom at blive opvarmet eller udsat for en syre (såsom citronsyre), brydes de svage brintbindinger. Denne tilstand får proteinet til at gennemgå ændringer. Proteiner, der deformeres ved denaturering, har en løsere struktur, er mere tilfældige og er stort set uopløselige. Proteindenaturering kan også ændre formen eller nedbryde dele af proteinstrukturen, som tidligere var skjult, blive åbne og danne bindinger med andre proteinmolekyler. Denne tilstand får proteinet til at koagulere eller klumpe og blive uopløseligt i vand. Ændringer i proteinstrukturen på grund af denatureringsprocessen forårsager også tab af medfødt biologisk aktivitet og funktion af proteinet.Celledød og risiko for mutationer i denatureringsprocessen
Proteindenaturering kan udløse forstyrrelser i celleaktivitet. Hvis cellen ikke formår at reparere lidelsen, kan der forekomme for tidlig død i cellen. Et protein, der er blevet beskadiget, kan dog genvinde sin naturlige aktive tilstand, hvis det denaturerende middel fjernes (renatureres). Nogle proteiner, der kan gennemgå denne proces efter proteindenaturering, er serumalbumin fra blodet, hæmoglobin og ribonuklease-enzymer. Der er dog forhold, hvor denatureringsprocessen ikke kan returneres til sin oprindelige tilstand. Proteindenaturering har også potentiale til at øge risikoen for en række sygdomme, herunder Alzheimers sygdom, blindhed og mange andre neurodegenerative sygdomme.Protein denaturerende funktion
Her er nogle funktioner til proteindenaturering, der er nyttige for den menneskelige krop.- Denaturering bruges af kroppen til at dræbe patogener. Dette gøres gennem regulering af pH og biokemisk sekretion.
- Proteindenaturering er også en vigtig proces under fordøjelsen af mad. Proteiner i fødevarer denatureres ved påvirkning af frigivne fordøjelsesenzymer.
- På celleniveau er denaturering en vigtig del af DNA-processen. Denaturering kan åbne DNA og tillade replikation eller transskription at forekomme. Uden denaturering kan DNA-strenge ikke kopieres til fremstilling af mRNA-transkripter til proteintranslation.
- Inden for forskningsområdet er denaturering en proces, der bruges i polymerasekædereaktioner, til at producere flere kopier af DNA samtidigt in vitro hurtigt.
- På det medicinske område anvendes denatureringsmekanismer til at dræbe forskellige patogener.