Isolamento delle proteine: stabilizzazione

Isolamento delle proteine: stabilizzazione

Quando una proteina viene tolta dal sua ambiente naturale, diventa esposta a molti agenti chimici che possono danneggiarla irreversibilmente. L'integrità strutturale di molte proteine dipende dalle condizioni di pH, come conseguenza del gran numero di gruppi acido-base di solito presenti nella molecola proteica. Quindi, per prevenire danni al materiale biologico dovuto a variazioni di pH, le proteine vengono disciolte in soluzioni tampone che funzionano nel campo di valori di pH in cui esse sono stabili. Inoltre le proteine sono facilmente distrutte dalle temperature elevate. Anche se la stabilità termica delle proteine varia considerevolmente, molte di queste molecole iniziano a denaturare a temperature superiori a 25 °C. La purificazione delle proteine, per questo, viene condotta ad una temperatura intorno a 0 °C. Vi sono però alcune proteine che richiedono per la loro stabilità temperature molto più basse, a volte inferiori anche a -100 °C. Un altro problema per la stabilizzazione delle proteine sono le proteasi, enzimi che catalizzano la rottura dei legami peptidici delle proteine, che dopo la lisi cellulare vengono liberati nella soluzione insieme alla proteina che vogliamo studiare. Per impedire tutto ciò, questi enzimi degradativi possono essere resi inattivi in condizioni di pH e di temperatura che non sono invece pericolosi per la proteina da purificare. Alternativamente questi enzimi possono essere inibiti da agenti chimici, che devono essere però inattivi sulla nostra proteina. Vi sono ovviamente altri fattori che influenzano la stabilità delle proteine come l'ossidazione di residui di cisteina che genera ponti disolfuro, la contaminazione da metalli pesanti che si legano irreversibilmente alle proteine oppure la contaminazione da microrganismi che considerano le proteine un ottimo alimento.