Põhiline erinevus valgu denatureerimise ja hüdrolüüsi vahel seisneb selles, et valkude denatureerimisel kaotab valk oma kolmemõõtmelise struktuuri ja funktsiooni, samas kui valkude hüdrolüüsi käigus muundatakse valgud ensüümide toimel peamiselt individuaalseteks aminohapeteks.
Valgud on makromolekulid, mis koosnevad aminohapetest. Valgus on üksteisega seotud sadu või tuhandeid aminohappeid. Funktsionaalse valgu moodustamiseks interakteeruvad polüpeptiidahelad üksteisega ja moodustavad molekulisisese sideme, moodustades valgu ainulaadse kolmemõõtmelise struktuuri. Valgu lõplik kuju on energeetiliselt kõige soodsam ja stabiilsem. Lisaks on see bioloogiliselt aktiivne. Valgu 3D-struktuuris on tuhandeid keemilisi sidemeid. Mõned tegurid rikuvad valgu kolmemõõtmelist struktuuri või lõplikku kuju. Seetõttu kaotab valk oma kuju ja funktsiooni. Me nimetame seda valkude denaturatsiooniks. Valgu hüdrolüüs purustab valgu selle üksikuteks aminohapeteks. Põhimõtteliselt teevad seda ensüümid.
Mis on valgu denatureerimine?
Valkudel on unikaalne kolmemõõtmeline kuju. Valgu jaoks on selle spetsiifilise funktsiooni jaoks väga oluline kolmemõõtmeline struktuur. Erinevate põhjuste tõttu võib valk aga kaotada oma kuju ja funktsiooni. Me nimetame seda protsessi valgu denaturatsiooniks. Valgud kaotavad oma kuju, kui valgu sekundaarsete ja tertsiaarsete struktuuride eest vastutav side ja interaktsioon on häiritud. Kõrge temperatuur, pH muutused, teatud kemikaalid ja kokkupuude kiirgusega jne võivad valke denatureerida. Lisaks saab valke denatureerida töötlemisel leelise või happega, oksüdeerivate või redutseerivate ainetega ja teatud orgaaniliste lahustitega, nagu etanool või atsetoon. Uurea ja guanidiiniumkloriid on kaks kõige sagedamini kasutatavat denatureerivat ainet.
Joonis 01: Valkude denatureerimine
Valkude denaturatsioon on äärmuslikes olukordades pöördumatu. Harva saab denatureeritud valgu algset struktuuri taastada. Kui primaarstruktuur ja muud tegurid on terved, on mõnikord võimalik renatureerimine (pöörddenaturatsioon).
Mis on valgu hüdrolüüs?
Valkude hüdrolüüs on valkude muundamine aminohapeteks ja peptiidideks. Seda saab teha nii ensümaatiliselt kui ka keemiliselt. Hüdrolüüsi käigus katkevad aminohapetevahelised sidemed, et moodustada vabu aminohappeid. Valkude hüdrolüüs toimub organismides looduslikult ensüümide, näiteks pankrease proteaaside jne toimel. Kui tarbime valgurikast toitu, hüdrolüüsitakse need seedimisprotsessi käigus ensüümide toimel väikesteks peptiidideks.
Joonis 02: Valkude hüdrolüüs
Valkude hüdrolüüs on oluline, kuna see võimaldab eraldada üksikuid aminohappeid. Näiteks võib histidiini eraldada punastest verelibledest. Samamoodi saab tsüstiini eraldada juuste hüdrolüüsist. Mõnel juhul, kui on vaja kvantifitseerida kogu aminohappesisaldus proovis, tuleks läbi viia mitu hüdrolüüsiprotseduuri. Happeline hüdrolüüs on kõige levinum valguanalüüsi meetod. Lisaks võib trüptofaani mõõtmiseks kasutada ka aluselist hüdrolüüsi. Seetõttu sõltub valkude hüdrolüüsi meetod nende allikatest.
Millised on sarnasused valkude denatureerimise ja hüdrolüüsi vahel?
- Valkude denatureerimine ja hüdrolüüs põhjustavad valgu struktuuri muutumist.
- Denaturatsioon eelneb sageli hüdrolüüsile.
- Temperatuur ja pH on kaks tavalist tegurit, mis mõjutavad nii denaturatsiooni kui ka hüdrolüüsi.
Mis vahe on valkude denatureerimisel ja hüdrolüüsil?
Valkude denatureerimine muudab valgud oma kolmemõõtmelise kuju, samas kui valkude hüdrolüüsil moodustuvad vabad aminohapped ja peptiidid. Niisiis, see on peamine erinevus valgu denatureerimise ja hüdrolüüsi vahel. Lisaks toimub valkude denatureerimine kõrge temperatuuri, pH muutuste, teatud kemikaalide jms tõttu. Valkude hüdrolüüsi saab läbi viia ensüümide ja kemikaalide abil.
All infograafika tabelites on rohkem erinevusi valkude denatureerimise ja hüdrolüüsi vahel.
Kokkuvõte – valgu denaturatsioon vs hüdrolüüs
Valkude denaturatsioon viitab valgu sekundaarse või tertsiaarse struktuuri katkemisele, eriti alfa-heeliksi ja beeta-lehtede hävimisele. Valgu esmane struktuur säilib aga ka pärast denatureerimist. Kõige tavalisem tähelepanek valgu denatureerimisel on sadestumine või koagulatsioon. Valkude hüdrolüüs viitab valkude muundamisele nende aminohapeteks ja peptiidideks. See on oluline protsess üksikute aminohapete eraldamisel. Seega võtab see kokku erinevuse valkude denaturatsiooni ja hüdrolüüsi vahel.
