Η βασική διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεΐνης και της υδρόλυσης είναι ότι στη μετουσίωση πρωτεΐνης, μια πρωτεΐνη χάνει την τρισδιάστατη δομή και λειτουργία της, ενώ στην υδρόλυση πρωτεϊνών, οι πρωτεΐνες μετατρέπονται κυρίως στα μεμονωμένα αμινοξέα από ένζυμα.
Οι πρωτεΐνες είναι μακρομόρια που αποτελούνται από αμινοξέα. Σε μια πρωτεΐνη, υπάρχουν εκατοντάδες ή χιλιάδες αμινοξέα συνδεδεμένα μεταξύ τους. Προκειμένου να σχηματιστεί μια λειτουργική πρωτεΐνη, οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και σχηματίζουν ενδομοριακό δεσμό για να σχηματίσουν τη μοναδική τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης. Το τελικό σχήμα της πρωτεΐνης είναι πιο ενεργειακά ευνοϊκό και σταθερό. Επιπλέον, είναι βιολογικά ενεργό. Υπάρχουν χιλιάδες χημικοί δεσμοί μέσα στην τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης. Μερικοί παράγοντες διαταράσσουν την τρισδιάστατη δομή ή το τελικό σχήμα της πρωτεΐνης. Επομένως, η πρωτεΐνη χάνει το σχήμα και τη λειτουργία της. Το λέμε μετουσίωση πρωτεΐνης. Η υδρόλυση της πρωτεΐνης διασπά την πρωτεΐνη στα μεμονωμένα αμινοξέα της. Γίνεται βασικά από ένζυμα.
Τι είναι η μετουσίωση πρωτεΐνης;
Οι πρωτεΐνες έχουν τα μοναδικά τρισδιάστατα σχήματά τους. Η τρισδιάστατη δομή είναι πολύ σημαντική για μια πρωτεΐνη για τη συγκεκριμένη λειτουργία της. Ωστόσο, λόγω διαφορετικών αιτιών, η πρωτεΐνη μπορεί να χάσει το σχήμα και τη λειτουργία της. Αυτή τη διαδικασία ονομάζουμε μετουσίωση πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες χάνουν το σχήμα τους όταν διαταράσσεται ο δεσμός και η αλληλεπίδραση που είναι υπεύθυνη για τις δευτερογενείς και τριτοταγείς δομές της πρωτεΐνης. Η υψηλή θερμοκρασία, οι αλλαγές του pH, ορισμένες χημικές ουσίες και η έκθεση στην ακτινοβολία, κ.λπ., μπορούν να μετουσιώσουν τις πρωτεΐνες. Επιπλέον, οι πρωτεΐνες μπορούν να μετουσιωθούν με επεξεργασία με αλκαλικούς ή όξινους, οξειδωτικούς ή αναγωγικούς παράγοντες και ορισμένους οργανικούς διαλύτες όπως αιθανόλη ή ακετόνη. Η ουρία και το χλωριούχο γουανιδίνιο είναι οι δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι μετουσιωτικοί παράγοντες.
Εικόνα 01: Μετουσία πρωτεΐνης
Η μετουσίωση της πρωτεΐνης είναι μη αναστρέψιμη σε ακραίες καταστάσεις. Σπάνια, η αρχική δομή της μετουσιωμένης πρωτεΐνης μπορεί να αναγεννηθεί. Εάν η πρωτογενής δομή και άλλοι παράγοντες είναι άθικτες, υπάρχει μερικές φορές πιθανότητα επαναδιάταξης (αντίστροφη μετουσίωση).
Τι είναι η Υδρόλυση Πρωτεϊνών;
Η υδρόλυση πρωτεϊνών είναι η μετατροπή πρωτεϊνών σε αμινοξέα και πεπτίδια. Μπορεί να γίνει ενζυματικά αλλά και χημικά. Κατά τη διάρκεια της υδρόλυσης, οι δεσμοί μεταξύ των αμινοξέων διαταράσσονται προκειμένου να σχηματιστούν ελεύθερα αμινοξέα. Η υδρόλυση της πρωτεΐνης λαμβάνει χώρα φυσικά μέσα στους οργανισμούς λόγω ενζύμων όπως οι παγκρεατικές πρωτεάσες κ.λπ. Όταν καταναλώνουμε τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες, αυτά υδρολύονται σε μικρά πεπτίδια κατά τη διαδικασία της πέψης από ένζυμα.
Εικόνα 02: Υδρόλυση Πρωτεϊνών
Η υδρόλυση πρωτεϊνών είναι σημαντική αφού επιτρέπει την απομόνωση μεμονωμένων αμινοξέων. Για παράδειγμα, η ιστιδίνη μπορεί να απομονωθεί από τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Ομοίως, η κυστίνη μπορεί να απομονωθεί από την υδρόλυση των μαλλιών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν χρειάζεται να ποσοτικοποιηθεί η συνολική περιεκτικότητα σε αμινοξέα σε ένα δείγμα, θα πρέπει να εκτελούνται πολλαπλές διαδικασίες υδρόλυσης. Η όξινη υδρόλυση είναι η πιο κοινή τεχνική ανάλυσης πρωτεϊνών. Επιπλέον, η αλκαλική υδρόλυση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της τρυπτοφάνης. Επομένως, η μέθοδος επιλογής για την υδρόλυση των πρωτεϊνών εξαρτάται από τις πηγές τους.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεϊνών και της υδρόλυσης;
- Η μετουσίωση και η υδρόλυση της πρωτεΐνης προκαλούν αλλαγή στη δομή της πρωτεΐνης.
- Η μετουσίωση συχνά προηγείται της υδρόλυσης.
- Η θερμοκρασία και το pH είναι δύο κοινοί παράγοντες που επηρεάζουν τόσο τη μετουσίωση όσο και την υδρόλυση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεϊνών και της υδρόλυσης;
Η μετουσίωση της πρωτεΐνης κάνει τις πρωτεΐνες να χάνουν το τρισδιάστατο σχήμα τους, ενώ η υδρόλυση πρωτεϊνών σχηματίζει ελεύθερα αμινοξέα και πεπτίδια. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεΐνης και της υδρόλυσης. Επιπλέον, η μετουσίωση των πρωτεϊνών συμβαίνει λόγω της υψηλής θερμοκρασίας, των αλλαγών του pH, ορισμένων χημικών ουσιών κ.λπ. Η υδρόλυση πρωτεΐνης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένζυμα και χημικές ουσίες.
Στο παρακάτω infographic πίνακες παρουσιάζονται περισσότερες διαφορές μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεΐνης και της υδρόλυσης.
Σύνοψη – Μετουσία πρωτεΐνης έναντι υδρόλυσης
Μετουσίωση πρωτεΐνης αναφέρεται στη διαταραχή της δευτερογενούς ή τριτοταγούς δομής της πρωτεΐνης, ιδιαίτερα στην καταστροφή των φύλλων άλφα-έλικας και βήτα. Ωστόσο, η πρωταρχική δομή της πρωτεΐνης παραμένει ακόμη και μετά τη μετουσίωση. Η πιο κοινή παρατήρηση κατά τη μετουσίωση μιας πρωτεΐνης είναι η καθίζηση ή η πήξη. Η υδρόλυση πρωτεΐνης αναφέρεται στη μετατροπή πρωτεϊνών στα αμινοξέα και τα πεπτίδια τους. Είναι μια σημαντική διαδικασία κατά την απομόνωση μεμονωμένων αμινοξέων. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της μετουσίωσης πρωτεΐνης και της υδρόλυσης.
