Дослідник; розвідник; Варені яєчні білки - Двоступеневий процес розплутує згущені білки
Двоступеневий процес за кілька хвилин розплутує кускові білки
Дослідники досягли успіху у, здавалося б, неможливому: вони «зневарювали» варений білок і повертали його до початкового неденатурованого стану. Двоступеневий процес розплутує скупчені білки протягом декількох хвилин. Тому це може спростити виробництво та переробку білка як у медицині, так і у виробництві продуктів харчування, як пояснюють дослідники.
Білки не є термостабільними: якщо вони занадто сильно нагріваються, вони змінюють свою структуру та денатурацію. Послідовність їх основних будівельних блоків, амінокислот, залишається незмінною, але їхнє початкове тривимірне згортання втрачається - і разом з цим, як правило, функція білків. Класичним прикладом такої денатурації є яєчний білок курячого яйця: слизовий і прозорий перед приготуванням, він твердий і білий після варіння.
Раніше цю денатурацію вважали незворотною - втративши протеїн, він не може відновити свою початкову структуру. Але американським дослідникам та їх австралійським колегам зараз вдалося зробити саме це. "Ми насправді знайшли спосіб зварити куряче яйце", - каже старший автор Грегорі Вайс з Каліфорнійського університету в Ірваїні.
Спочатку розслабте, потім розтягніть
Ваш експеримент починається з яєчного білка, який готували при температурі 90 градусів протягом 20 хвилин. В результаті містяться в ньому білки денатуровані, включаючи фермент лізоциму, який важливий для захисту від патогенних мікроорганізмів. На першому етапі дослідники використовують речовину, що містить сечовину, яка знову зріджує твердий матеріал. Проте білки в цьому розчині все ще нерозчинні агреговані і, отже, непридатні для використання.
Для їх відновлення дослідники використовують другий крок: вони піддають білки, укладені в тонку мікрожидкостну плівку, обробці розтягуванням у своєрідній центрифузі. Швидкий рух створює вихори, які в свою чергу надають зсувні сили на білки. Це змушує їх повернутися в розплутану, функціональну форму.
Розв’язує за кілька хвилин
Цей метод може трансформувати виробництво білків для промислових та дослідницьких цілей », - констатують дослідники. До цього часу денатуровані білки можна лише з великими труднощами, якщо взагалі розібрати, у складному процесі, який триває кілька днів. "З іншого боку, наш новий процес займає лише кілька хвилин", - каже Вайс.
Тому переваги нового методу виходять за рамки курячого білка. "Є багато випадків, коли ти отримуєш згущені білки, які тобі доводиться копітко розмотувати з дна пробірок", - каже Вайс. Якщо цей матеріал можна повернути у розчин і перевести у функціональну структуру, то це економить зусилля і може забезпечити абсолютно нові процеси.
Переваги для медицини та харчової промисловості
Дослідники пояснюють, що розплутування білків, серед іншого, мало б практичне застосування в медицині. Для терапії раку досі іноді доводилося виробляти препарати антитіл у дорогих клітинах яєчників хом'яків, оскільки частка неправильно складених і скупчених білків у них особливо низька. Якщо білки антитіл можна було б також розв’язати згодом, клітини дріжджів або бактерії кишкової палички, які легше культивувати, також можуть бути використані для виробництва цих активних інгредієнтів.
Але білки та їх денатурація також відіграють важливу роль у виробництві сиру та інших продуктів. Дослідники вже подали заявку на патент на свій новий процес. (ChemBioChem, 2015; doi: 10.1002/cbic.201402427)
(Каліфорнійський університет - Ірвін, 29 січня 2015 р. - НКО)