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常用的蛋白变性剂有哪些？如何选择
2019-07-08
来源：亚科官网
蛋白质担负着复杂的生化反应，在行使生物功能时，必须具有特定的三维空间结构。在生物合成以后，蛋白质本身也经历着繁杂的生理过程。在生化试验中，常需要对蛋白质进行变复性研究，盐酸胍和尿素就是蛋白质变复性中最常使用的试剂。
盐酸胍和尿素
尿素和盐酸胍在高浓度(4~8mol/L)水溶液时能断裂氢键，从而使蛋白质发生不同程度的变性。同时，还可以通过增大疏水基酸性残基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。在室温下4~6mol/L尿素和3~4mol/L盐酸胍，可使球状蛋白质从天然状态转变至变性状态的中点，通常增加变性剂浓度可提高变性程度，通常8mol/L尿素的变性能力强。一些球状蛋白质，甚至在8mol/L尿素溶液中也不能完全变性，然而在8mol/L盐酸胍溶液中，他们一般以无规则卷曲（完全变性）构象状态存在。
尿素和盐酸胍引起的变性机制：
1）变性蛋白质能与尿素和盐酸胍优先结合，形成变性蛋白质-变性剂复合物，当复合物被除去，从而引起N→D反应平衡向右移动。随着变性剂浓度的增加，天然状态的蛋白质不断转变为复合物，最终导致蛋白质完全变性。然而，由于变性剂与变性蛋白的结合是非常弱的。因此，只有高浓度的变性剂才能引起蛋白质完全变性；
2）尿素与盐酸胍对疏水氨基酸残基的增溶作用。因为尿素和盐酸胍都具有形成氢键的能力，当他们在高浓度时，可以破坏水的氢键结构，结果尿素和盐酸胍就成为非极性残基的较好溶剂，使之蛋白质分子内部的疏水残基伸展和溶解性增加。尿素和盐酸胍引起的变性通常是可逆的。但是，在某些情况下，由于一部分尿素可以转变为氰酸盐和氨，而蛋白质的氨基能够与氰酸盐反应，引起蛋白质电荷分布的改变。因此，尿素引起的蛋白质变性有时很难完全复性。一些还原剂(半胱氨酸、抗坏血酸、β-巯基乙醇和DTT)的使用，可以还原二硫键，能有助于变性后蛋白的复性。
总体而言，作为蛋白质变性过程中常用的试剂，盐酸胍和尿素的优缺点分别为：盐酸胍溶解能力和变性能力相对较强，不会造成重组蛋白质的共价修饰，但有成本高、在酸性条件下易产生沉淀、对蛋白质离子交换色谱有干扰等缺点；而尿素溶解能力相对较弱，但具有不电离、呈中性、成本低、蛋白质复性后不会造成大量蛋白质沉淀等优点。在实际实验中，研究人员可以根据条件及目的进行选择，以获得最优的实验结果。
相关链接：盐酸胍
