Põhiline erinevus valgu denaturatsiooni ja renaturatsiooni vahel on see, et denaturatsioon on valgu loomuliku 3D-struktuuri kadumine, samas kui renaturatsioon on denatureeritud valgu muundumine selle natiivseks 3D-struktuuriks.
Valgud on elusorganismides esinevad ühed olulised makromolekulid. Olulised molekulid nagu ensüümid, struktuurikomponendid ja antikehad jne on valgud. Tegelikult on valgud olulised makrotoitained. Aminohapped on valkude ehitusplokid. Aminohappejärjestus või polüpeptiidahel moodustab interaktsioone ja voldib oma kvaternaarseks struktuuriks või tertsiaarseks struktuuriks või sekundaarseks struktuuriks, mis on bioloogiliselt aktiivne.
Kui valk saavutab oma 3D-struktuuri, muutub see funktsionaalseks. Mõned tegurid võivad valgud lahti rulluda või lahti kerida. Seetõttu on denatureerimine protsess, mille käigus valk kaotab oma loomuliku 3D-struktuuri. Denaturatsiooni tõttu muutuvad valgud bioloogiliselt passiivseks. Seevastu renatureerimine on protsess, mille käigus saab denatureeritud valku muuta selle algseks 3D-struktuuriks.
Mis on valgu denatureerimine?
Denaturatsioon on protsess, mille käigus valk kaotab oma kvaternaarse struktuuri, tertsiaarse struktuuri või sekundaarstruktuuri, mis muudab selle bioloogiliselt aktiivseks. Denatureerimise ajal katkevad jõud, mis hoiavad valgu molekuli 3D-struktuuri. Selle tulemusena kaotab valgumolekul oma loomulikud omadused ja bioloogilise aktiivsuse. Valgud muutuvad bioloogiliselt aktiivseks valgu voltimise tõttu. Denaturatsioon põhjustab polüpeptiidahela lahtivoltimist, mis viib valgu 3D-struktuuri disorganiseerumiseni. Kui nad kaotavad oma 3D-struktuuri, muutuvad nad funktsionaalselt passiivseks või mittetoimivaks.
Joonis 01: Valkude denatureerimine
Valkude denatureerimist saab saavutada mõne välise stressi või ühendi, näiteks tugeva happe või aluse, kontsentreeritud anorgaanilise soola, orgaanilise lahusti, kiirguse või kuumuse jne rakendamisega. Rakud surevad, kui raku valgud on kahjustatud. denatureeritud. Kõige tähtsam on see, et kui valk on denatureeritud, ei saa see oma funktsiooni täita. Näiteks kui ensüümid on denatureeritud, ei saa nad biokeemilisi reaktsioone katalüüsida. Need näitavad ka lahustuvuse vähenemist valkude agregatsiooni tõttu.
Mis on valgu renatureerimine?
Valgu renatureerimine on denatureeritud valgu muundumine tagasi oma loomulikuks 3D-struktuuriks. Seetõttu hõlmab see valgu molekuli rekonstrueerimist pärast esialgse struktuuri kaotamist. Renaturatsioon on denaturatsiooni pöördprotsess. Renaturatsioon on mõnikord pöörduv. Renatureerimine ei ole aga tavaline ja lihtne kui denatureerimine. Üks viis valgu renatureerimiseks on SDS-i ja denatureerivate ainete eemaldamine pärast denatureerimist PAGE või IEF valgu tuvastamise ajal. Kui füsioloogilised tingimused taastatakse, võib toimuda valgu voltimine ja taastada selle algne 3D-konformatsioon.
Millised on valgu denaturatsiooni ja renaturatsiooni sarnasused?
- Renaturatsioon on denaturatsiooni pöördprotsess.
- Denatureerimine hävitab 3D-struktuuri, samas kui renatureerimine taastab 3D-struktuuri.
Mis vahe on valgu denatureerimisel ja renatureerimisel?
Denaturatsioon on protsess, mille käigus valk kaotab oma kvaternaarse struktuuri, tertsiaarstruktuuri või sekundaarstruktuuri, mis muudab selle bioloogiliselt aktiivseks. Teisest küljest on renatureerimine denatureeritud valgu muundamine selle natiivseks 3D-struktuuriks. Niisiis, see on peamine erinevus valgu denaturatsiooni ja renaturatsiooni vahel.
Pealegi põhjustab denatureerimine valgu bioloogilise funktsiooni kadumise, samas kui renatureerimine võib taastada valgu funktsionaalse võime.
Allpool infograafikat on näha rohkem erinevusi valgu denaturatsiooni ja renaturatsiooni vahel.
Kokkuvõte – denaturatsioon vs valgu renaturatsioon
Denaturatsioon ja renaturatsioon on kaks protsessi, mis on seotud peamiselt valkude ja nukleiinhapetega. Denaturatsiooni tõttu kaotavad valgud oma funktsionaalse ja bioloogiliselt aktiivse 3D struktuuri. Seevastu renaturatsiooni tõttu saab denatureeritud valk tagasi oma loomuliku 3D-struktuuri. Seega on see peamine erinevus valgu denaturatsiooni ja renaturatsiooni vahel.
