Avainero proteiinin denaturaation ja hajoamisen välillä on se, että proteiinin denaturaatiossa kvaternaariset, tertiaariset ja sekundaariset rakenteet hajoavat, mutta primäärirakenne pysyy ehjänä, kun taas proteiinin hajoamisessa proteiinin primäärirakenne on tuhottu, mutta toissijainen, tertiäärinen rakenne on edelleen ehjä.
Proteiinien denaturaatio ja hajoaminen ovat avainvaiheita proteiinien prosessoinnissa solussa. Ne ovat erittäin tärkeitä soluprosesseja. Proteiinin denaturoituessa proteiini menettää biologisen aktiivisuutensa, koska biologinen toiminta on suoraan riippuvainen sen rakenteesta. Hajonneilla proteiineilla voi kuitenkin silti olla sekundäärinen tai tertiäärinen rakenne.
Mitä on proteiinin denaturaatio?
Denaturaatio on prosessi, jossa proteiini menettää kvaternaarisen rakenteensa, tertiaarirakenteensa ja sekundaarirakenteensa, jotka ovat läsnä alkuperäisessä tilassaan. Mutta proteiinien primaarirakenne pysyy ehjänä. Se voidaan saavuttaa käyttämällä ulkoisia rasituksia, yhdisteitä, kuten vahvaa happoa tai emästä, väkevää epäorgaanista suolaa, orgaanista liuotinta (alkoholi, kloroformi) ja säteilyä tai lämpöä. Jos solun proteiinit denaturoituvat, se johtaa solutoiminnan häiriintymiseen, mahdollisesti solukuolemaan. Proteiinien denaturaatiossa proteiini menettää biologisen tehtävänsä. Denaturoiduilla proteiineilla voi olla laaja valikoima ominaisuuksia, kuten konformaatiomuutoksia, liukoisuuden menetystä ja aggregaatiota, joka johtuu altistumisesta hydrofobisille ryhmille. Denaturoidut proteiinit menettävät 3D-rakenteensa; siksi ne eivät voi toimia, kuten aiemmin mainittiin.
Kuva 01: Proteiinin denaturaatio
Oikea proteiinien laskostuminen auttaa pallomaisia tai kalvoproteiineja tekemään työnsä oikein. Ne on taitettava oikeaan muotoon oikean toiminnan saavuttamiseksi. Kuitenkin H-sidokset, joilla on keskeinen rooli laskostumisessa, ovat melko heikkoja ja siksi niihin vaikuttaa helposti lämpö, happamuus, vaihteleva suolapitoisuus ja muut stressit, jotka voivat denaturoida proteiinia. Tästä syystä homeostaasi on erittäin tärkeä monissa elämänmuodoissa. Yleisiä esimerkkejä voidaan havaita erilaisten ruokien kypsentämisessä, kuten keitetyistä kananmunista tulee kovaa ja keitetystä lihasta kiinteäksi.
Mitä on proteiinin hajoaminen?
Proteiinien hajoaminen voi tapahtua solunsisäisesti tai solunulkoisesti. Proteiinien hajoamisessa proteiinin primaarirakenne tuhoutuu, mutta sekundaari- ja tertiäärinen rakenne säilyy ehjänä. Ruoansulatuksessa ruoansulatusentsyymi vapautuu ympäristöön solunulkoista ruoansulatusta varten. Proteolyyttinen pilkkominen pilkkoo proteiinit pienemmiksi peptideiksi ja aminohapoiksi, jotta ne voivat imeytyä helposti. Eläimillä ruoka voidaan prosessoida solunulkoisesti erityisissä elimissä tai suolistoissa. Mutta monissa bakteereissa ruoka voidaan prosessoida sisäistämällä fagosytoosin kautta.
Kuva 02: Proteiinin hajoaminen
Mikrobiproteiinien hajoamista ympäristössä voidaan säädellä ravinteiden saatavuudella. Solunsisäinen proteiinien hajoaminen voidaan saavuttaa kahdella tavalla: proteolyysi lysosomeissa tai ubikvitiiniriippuvainen prosessi, joka kohdistaa ei-toivotut proteiinit proteosomeihin. Proteiinien hajoamisessa proteiinilla voi kuitenkin joissakin tapauksissa olla biologinen tehtävänsä.
Mitä yhtäläisyyksiä on proteiinin denaturaation ja hajoamisen välillä?
- Molemmat termit liittyvät proteiineihin.
- Proteiinien sidokset hajoavat molemmissa prosesseissa.
- Ne ovat molemmat erittäin tärkeitä solujen toiminnalle.
- Natiiviproteiinin rakenne muuttuu molemmissa prosesseissa.
Mitä eroa on proteiinin denaturaatiolla ja hajoamisella?
Denaturaatio on proteiinirakenteen avautumista. Se tarkoittaa; sekundaarisen, tertiäärisen tai kvaternäärisen rakenteensa menetys johtuen altistumisesta fysikaaliselle tai kemialliselle tekijälle. Mutta primäärirakenne pysyy ehjänä, koska kovalenttiset sidokset aminohappojen välillä ovat paljon vahvempia. Proteiinien hajoamisessa primaarirakenne kuitenkin tuhoutuu. Se tarkoittaa; kovalenttiset sidokset eri aminohappojen välillä katkeavat. Siten tämä on avainero proteiinin denaturaation ja hajoamisen välillä. Lisäksi proteiinin denaturaatiossa proteiini menettää biologisen aktiivisuutensa, koska toiminta on suoraan riippuvainen sen rakenteesta, kun taas hajoavilla proteiineilla voi silti olla sekundäärinen tai tertiäärinen rakenne, joten niillä voi joissain tapauksissa silti olla biologinen toimintansa.
Alla on yhteenveto proteiinin denaturaation ja hajoamisen välisestä erosta taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Denaturaatio vs proteiinin hajoaminen
Proteiinien denaturoitumiseen liittyy sekä sekundääristen että tertiääristen rakenteiden tuhoutuminen. Mutta perusrakenne säilyy ennallaan. Proteiinin hajoamisessa primaarirakenne kuitenkin tuhoutuu. Proteiinin denaturoituessa proteiini menettää biologisen aktiivisuutensa. Toisa alta hajoamisessa proteiineilla on joissakin tapauksissa edelleen biologinen tehtävänsä. Siten tämä tiivistää eron proteiinin denaturaation ja hajoamisen välillä.
