鹽酸胍和尿素——誰是更好的蛋白質變性劑?

　　一般來說，鹽酸胍和尿素都可以用作蛋白質的變性劑。由鹽酸胍和尿素引起的蛋白變性曲線常用來估計蛋白構象穩定性(蛋白處于自然態和變性后的構象差異)，那么使用這兩種變性劑得到的結果是否一致呢?下面我們就從Monera等人[1]的研究結果中一窺究竟。

　　雖然尿素和鹽酸胍都是蛋白質常用的變性劑，但是它們在基本的分子結構上還是有差異的，尿素是中性分子，鹽酸胍具有離子的性質?；谏鲜鍪聦?，他們在開展具體實驗的前期，推測通過鹽酸胍和尿素引起蛋白變性的數據去估算蛋白的穩定性可能會受靜電作用對蛋白的穩定作用影響。為此，他們專門設計了4個卷曲蛋白類似物，將分子中鏈內和鏈鍵的靜電吸引力逐漸變為排斥力。然后分別用鹽酸胍和尿素作為變性劑檢測蛋白的變性曲線數據。

　　實驗發現對于4個蛋白類似物，[鹽酸胍]1/2的值很接近(3.5M)，而且測量的四個蛋白類似物穩定性的能量值的差值接近0(0.2 kcal/mol);[尿素]1/2的值隨著蛋白分子內的吸引力逐漸變為排斥力而逐漸降低，表征蛋白類似物穩定性的能量值的差值也大于0。這些結果表明鹽酸胍的離子性能可以屏蔽蛋白中的靜電作用，而中性分子尿素不具有屏蔽作用。

　　從上述Monera等人設計的實驗中，我們了解到的是在估算蛋白構象穩定性的時候，我們首先需要確認的是，針對所研究的蛋白體系，靜電作用對蛋白質構象穩定性的影響大小。如果靜電作用對蛋白質構象穩定性的貢獻較大，采用鹽酸胍作為變性劑得到的實驗結果會有較大的誤差。因此，在蛋白質變性實驗中，我們需要綜合考慮實驗對象和變性劑自身的性質。