प्रोटीन कारकों का अस्वीकार जो इसे और परिणाम का कारण बनता है

प्रोटीन का विकृतीकरण इसमें विभिन्न पर्यावरणीय कारकों, जैसे कि तापमान, पीएच या कुछ रासायनिक एजेंटों द्वारा तीन आयामी संरचना का नुकसान होता है। संरचना का नुकसान उस प्रोटीन से जुड़े जैविक कार्य के नुकसान के परिणामस्वरूप होता है, चाहे वह एंजाइमैटिक, संरचनात्मक, ट्रांसपोर्टर, दूसरों के बीच हो।.

प्रोटीन की संरचना परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है। आवश्यक हाइड्रोजन के एक एकल पुल की अस्थिरता प्रोटीन को अस्वीकार कर सकती है। उसी तरह, ऐसे इंटरैक्शन हैं जो प्रोटीन फ़ंक्शन का अनुपालन करने के लिए कड़ाई से आवश्यक नहीं हैं, और, अस्थिर होने की स्थिति में, कामकाज पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है.

सूची

• 1 प्रोटीन की संरचना
  • 1.1 प्राथमिक संरचना
  • 1.2 माध्यमिक संरचना
  • 1.3 तृतीयक संरचना
  • 1.4 चतुर्धातुक संरचना
• 2 कारक जो विकृतीकरण का कारण बनते हैं
  • 2.1 पीएच
  • २.२ तापमान
  • 2.3 रासायनिक पदार्थ
  • 2.4 एजेंटों को कम करना
• 3 परिणाम
  • ३.१ पुनर्जन्म
• 4 चैपरोन प्रोटीन
• 5 संदर्भ

प्रोटीन की संरचना

प्रोटीन विकृतीकरण की प्रक्रियाओं को समझने के लिए, हमें पता होना चाहिए कि प्रोटीन कैसे व्यवस्थित होते हैं। ये वर्तमान प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना हैं.

प्राथमिक संरचना

यह अमीनो एसिड का क्रम है जो प्रोटीन को बनाता है। अमीनो एसिड इन बायोमोलेक्यूल्स के मौलिक निर्माण खंड हैं और प्रत्येक में 20 विभिन्न प्रकार हैं, जिनमें से प्रत्येक विशेष भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ है। वे पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से एक साथ जुड़ जाते हैं.

माध्यमिक संरचना

इस संरचना में अमीनो एसिड की यह रैखिक श्रृंखला हाइड्रोजन बंधों द्वारा मोड़ना शुरू कर देती है। दो बुनियादी माध्यमिक संरचनाएं हैं: हेलिक्स α, सर्पिल आकार; और मुड़ा हुआ शीट β, जब दो रैखिक श्रृंखला समानांतर में संरेखित होती हैं.

तृतीयक संरचना

अन्य प्रकार की ताकतों को शामिल करता है जिसके परिणामस्वरूप त्रि-आयामी आकार का विशिष्ट तह होता है.

प्रोटीन की संरचना बनाने वाले अमीनो एसिड के अवशेषों की आर श्रृंखला डिस्फ़ाइड पुलों का निर्माण कर सकती है और प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक भागों को अंदर समूहित किया जाता है, जबकि हाइड्रोफिलिक भागों में पानी का सामना होता है। वैन डेर वाल्स बल वर्णित इंटरैक्शन के स्टेबलाइजर के रूप में कार्य करते हैं.

चतुर्धातुक संरचना

इसमें प्रोटीन इकाइयों का समुच्चय होता है.

जब एक प्रोटीन को वंचित किया जाता है, तो यह चतुर्धातुक, तृतीयक और माध्यमिक संरचना खो देता है, जबकि प्राथमिक एक बरकरार रहता है। प्रोटीन जो डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड (तृतीयक संरचना) में समृद्ध है, विकृतीकरण के लिए अधिक प्रतिरोध देता है.

कारक जो विकृतीकरण का कारण बनते हैं

कोई भी कारक जो प्रोटीन की मूल संरचना को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार गैर-सहसंयोजक बंधों को अस्थिर करता है, इसके विकृतीकरण का उत्पादन कर सकता है। सबसे महत्वपूर्ण हम उल्लेख कर सकते हैं:

पीएच

बहुत चरम पीएच मानों पर, या तो अम्लीय या बुनियादी मीडिया, प्रोटीन अपने तीन आयामी कॉन्फ़िगरेशन को खो सकता है। H आयनों की अधिकता⁺ और ओह^- बीच में यह प्रोटीन की अंत: क्रिया को अस्थिर करता है.

आयन पैटर्न में यह परिवर्तन विकृतीकरण पैदा करता है। पीएच द्वारा विकृतीकरण कुछ मामलों में प्रतिवर्ती हो सकता है, और दूसरों में अपरिवर्तनीय.

तापमान

तापमान बढ़ने पर थर्मल विकृतीकरण होता है। औसत पर्यावरणीय परिस्थितियों में रहने वाले जीवों में, प्रोटीन 40 ° C से ऊपर के तापमान पर अस्थिर होने लगता है। स्पष्ट रूप से, थर्मोफिलिक जीवों के प्रोटीन इन तापमान सीमाओं का सामना कर सकते हैं.

तापमान में वृद्धि से आणविक आंदोलनों में वृद्धि होती है जो हाइड्रोजन बांड और अन्य गैर-सहसंयोजक बांडों को प्रभावित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तृतीयक संरचना का नुकसान होता है.

तापमान में वृद्धि से प्रतिक्रिया दर में कमी आती है, अगर हम एंजाइमों के बारे में बात कर रहे हैं.

रासायनिक पदार्थ

ध्रुवीय पदार्थ - जैसे यूरिया - उच्च सांद्रता में हाइड्रोजन बांड को प्रभावित करते हैं। साथ ही, गैर-ध्रुवीय पदार्थ के समान परिणाम हो सकते हैं.

डिटर्जेंट भी प्रोटीन संरचना को अस्थिर कर सकते हैं; हालांकि, यह एक आक्रामक प्रक्रिया नहीं है और वे ज्यादातर प्रतिवर्ती हैं.

एजेंटों को कम करना

Β-mercaptoethanol (HOCH2CH2SH) एक रासायनिक एजेंट है जिसका उपयोग अक्सर प्रयोगशाला में प्रोटीन को अस्वीकार करने के लिए किया जाता है। यह अमीनो एसिड अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड पुलों को कम करने के लिए जिम्मेदार है। यह प्रोटीन की तृतीयक या चतुर्धातुक संरचना को अस्थिर कर सकता है.

इसी तरह के कार्यों के साथ एक और कम करने वाला एजेंट डिथियोथ्रेइटोल (डीटीटी) है। इसके अलावा, प्रोटीन में मूल संरचना के नुकसान में योगदान देने वाले अन्य कारक उच्च सांद्रता और पराबैंगनी विकिरण में भारी धातु हैं.

प्रभाव

जब विकृतीकरण होता है, तो प्रोटीन अपना कार्य खो देता है। जब वे अपनी मूल स्थिति में होते हैं तो प्रोटीन बेहतर तरीके से काम करते हैं.

फ़ंक्शन का नुकसान हमेशा एक विकृतीकरण प्रक्रिया से जुड़ा नहीं होता है। प्रोटीन संरचना में एक छोटे से परिवर्तन पूरे तीन आयामी संरचना को अस्थिर किए बिना फ़ंक्शन का नुकसान हो सकता है.

प्रक्रिया अपरिवर्तनीय हो सकती है या नहीं भी। प्रयोगशाला में, यदि स्थितियां उलट जाती हैं, तो प्रोटीन अपने प्रारंभिक विन्यास में वापस आ सकता है.

renaturation

रिबोन्यूशन पर सबसे प्रसिद्ध और निर्णायक प्रयोगों में से एक रिबोन्यूक्लिज़ ए में इसका सबूत दिया गया था.

जब शोधकर्ताओं ने यूरिया या o-mercaptoethanol जैसे विकृतीकरण एजेंटों को जोड़ा, तो प्रोटीन का विकृतीकरण किया गया। यदि इन एजेंटों को हटा दिया गया था, तो प्रोटीन अपने मूल विरूपण पर वापस आ गया और 100% की दक्षता के साथ अपना कार्य कर सकता है.

इस शोध के सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षों में से एक प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित करना था कि प्रोटीन की तीन आयामी संरचना इसकी प्राथमिक संरचना द्वारा दी गई है.

कुछ मामलों में, विकृतीकरण प्रक्रिया पूरी तरह से अपरिवर्तनीय है। उदाहरण के लिए, जब हम एक अंडे को पकाते हैं तो हम प्रोटीन (मुख्य एक एल्बुमिन) को गर्म कर रहे होते हैं जो इसे बनाते हैं, सफेद एक ठोस, सफ़ेद रंग का होता है। सहज रूप से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि, भले ही हम इसे ठंडा कर दें, यह अपने प्रारंभिक रूप में वापस नहीं आएगा.

ज्यादातर मामलों में, विकृतीकरण प्रक्रिया घुलनशीलता के नुकसान के साथ होती है। यह चिपचिपाहट, प्रसार की गति को भी कम करता है और अधिक आसानी से क्रिस्टलीकृत करता है.

चैपरोन प्रोटीन

चपोरोन या चैपेरोनिन प्रोटीन अन्य प्रोटीन के विकृतीकरण को रोकने के लिए जिम्मेदार हैं। वे कुछ अंतःक्रियाओं को भी दबा देते हैं जो प्रोटीन के बीच पर्याप्त नहीं होती हैं ताकि उसी की सही तह सुनिश्चित हो सके.

जब माध्यम का तापमान बढ़ता है, तो ये प्रोटीन उनकी एकाग्रता को बढ़ाते हैं और अन्य प्रोटीनों के विकृतीकरण को रोककर कार्य करते हैं। यही कारण है कि उन्हें अंग्रेजी में इसके संक्षिप्त रूप के लिए "हीट शॉक प्रोटीन" या एचएसपी भी कहा जाता है (हीट शॉक प्रोटीन).

चपरोनिनास एक पिंजरे या एक बैरल के अनुरूप होते हैं जो इसके आंतरिक प्रोटीन की रक्षा करते हैं. 

सेलुलर प्रोटीन की स्थितियों पर प्रतिक्रिया करने वाले ये प्रोटीन जीवित जीवों के विभिन्न समूहों में रिपोर्ट किए गए हैं और अत्यधिक संरक्षित हैं। विभिन्न प्रकार के चैपेरिन होते हैं और उन्हें उनके आणविक भार के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है.

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