Нативність - це унікальний комплекс фізичних, фізико-хімічних, хімічних та біологічних властивостей білкової молекули, який належить їй, коли молекула білка знаходиться у природному, природному стані.
Наприклад: білок кришталика ока - кристаллін - має високу прозорість тільки в нативному стані).
Для позначення процесу, у якому нативні властивості білка губляться, використовують термін денатурація.
Денатурація- це позбавлення білка його природних, нативних властивостей, що супроводжується руйнуванням четвертинної (якщо вона була), третинної, вторинної структури білкової молекули, що виникає при руйнуванні дисульфідних і слабких типів зв'язків (водневих, ваан-дервальсових, електростатичних), що брали участь в утворення цих структур. Первинна структура зберігається, оскільки вона сформована міцними ковалентними зв'язками. Руйнування первинної структури може статися лише внаслідок гідролізу білкової молекули тривалим кип'ятінням у розчині кислоти чи лугу.
Властивості денатурованих білків:
Збільшення кількості реактивних чи функціональних груп порівняно з нативною молекулою білка (це групи COOH, NH2, SH, OH, групи бічних радикалів амінокислот).
Зменшення розчинності та осадження білка (пов'язане із втратою гідратної оболонки), розгортанням молекули білка, із «виявленням» гідрофобних радикалів та нейтралізації зарядів полярних груп.
Втрата біологічної активності, спричинена порушенням нативної структури.
Чинники, що викликають денатурацію білків
Чинники, які викликають денатурацію білків, можна поділити на фізичні та хімічні.
Фізичні фактори
1. Високі температури. Для різних білків характерна різна чутливість до теплової дії. Частина білків піддається денатурації вже за 40-50С. Такі білки називають термолабільними. Інші білки денатурують при набагато вищих температурах, вони термостабільні.
2. Ультрафіолетове опромінення
3. Рентгенівське та радіоактивне опромінення
4. Ультразвук
5. Механічне вплив (наприклад, вібрація).
Хімічні фактори
1. Концентровані кислоти та луги. Наприклад, трихлороцтова кислота (органічна), азотна кислота (неорганічна).
2. Солі важких металів (наприклад, CuSO4).
3. Органічні розчинники (етиловий спирт, ацетон)
4. Рослинні алкалоїди.
5. Сечовина у високих концентраціях.
Інші речовини, здатні порушувати слабкі типи зв'язків у молекулах білків.
Денатурацію застосовують для стерилізації обладнання та інструментів, а також в антисептиках.
Оборотність денатурації
У пробірці (in vitro) найчастіше це – необоротний процес. Якщо денатурований білок помістити в умови, близькі до нативних, то він може ренатурувати, але дуже повільно, і таке явище характерне не для всіх білків.
In vivo, в організмі, можлива швидка ренатурація. Це з виробленням у живому організмі специфічних білків, які «дізнаються» структуру денатурованого білка, приєднуються щодо нього з допомогою слабких типів зв'язку й створюють оптимальні умови для ренатурації. Такі специфічні білки відомі як білки теплового шоку або білки стресу.
Джерела:
https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/2442/denaturaciya
https://tftwiki.ru/wiki/Denaturation_(biochemistry)