Når en opløsning af et protein koges, bliver proteinet ofte uopløseligt—dvs.det denatureres—og forbliver uopløseligt, selv når opløsningen afkøles. Denatureringen af proteinerne af æggehvide ved varme—som ved kogning af et æg-er et eksempel på irreversibel denaturering. Det denaturerede protein har den samme primære struktur som det oprindelige eller indfødte protein., De svage kræfter mellem ladede grupper og de svagere kræfter af gensidig tiltrækning af ikke-polære grupper forstyrres imidlertid ved forhøjede temperaturer; som et resultat går den tertiære struktur af proteinet tabt. I nogle tilfælde kan den oprindelige struktur af proteinet regenereres; processen kaldes renaturering.

denaturering kan ske på forskellige måder. Proteiner denatureres ved behandling med alkaliske eller sure, o .iderende eller reducerende midler og visse organiske opløsningsmidler., Interessant blandt denatureringsmidler er dem, der påvirker den sekundære og tertiære struktur uden at påvirke den primære struktur. De midler, der oftest anvendes til dette formål, er urinstof og guanidiniumchlorid. Disse molekyler bryder hydrogenbindingerne og saltbroerne mellem positive og negative sidekæder på grund af deres høje affinitet for peptidbindinger, hvorved peptidkædens tertiære struktur afskaffes. Når denatureringsmidler fjernes fra en proteinopløsning, dannes det native protein i mange tilfælde., Denaturering kan også opnås ved reduktion af disulfidbindingerne af cystin—dvs.omdannelse af disulfidbindingen (―S―S―) til to sulfhydrylgrupper (―sh). Dette resulterer selvfølgelig i dannelsen af to cysteiner. Reo .idation af cysteinerne ved udsættelse for luft regenererer undertiden det native protein. I andre tilfælde bliver de forkerte cysteiner imidlertid bundet til hinanden, hvilket resulterer i et andet protein. Endelig kan denaturering også opnås ved at udsætte proteiner for organiske opløsningsmidler, såsom ethanol eller acetone., Det antages, at de organiske opløsningsmidler forstyrrer den gensidige tiltrækning af ikke-polære grupper.nogle af de mindre proteiner er imidlertid ekstremt stabile, selv mod varme; for eksempel kan opløsninger af ribonuklease udsættes i korte perioder for temperaturer på 90.C (194. f) uden at gennemgå betydelig denaturering. Denaturering involverer ikke identiske ændringer i proteinmolekyler. En fælles egenskab af denaturerede proteiner er imidlertid tabet af biologisk aktivitet-f.evnen til at fungere som en .ymer eller hormoner.,

selvom denaturering længe var blevet betragtet som en All-or-none-reaktion, menes det nu, at der findes mange mellemliggende tilstande mellem naturligt og denatureret protein. I nogle tilfælde kunne bruddet af en nøglebinding imidlertid efterfølges af den fuldstændige nedbrydning af konformationen af det native protein.

selvom mange native proteiner er resistente over for virkningen af en .ymet trypsin, som nedbryder proteiner under fordøjelsen, hydrolyseres de af det samme en .ym efter denaturering., Peptidbindingerne, der kan opdeles af trypsin, er utilgængelige i de native proteiner, men bliver tilgængelige under denaturering. Tilsvarende giver denaturerede proteiner mere intense farvereaktioner for tyrosin, histidin og arginin end de samme proteiner i den oprindelige tilstand. Den øgede tilgængelighed af reaktive grupper af denaturerede proteiner tilskrives en udfoldelse af peptidkæderne.,

hvis denaturering let kan skabes, og hvis renaturering er vanskelig, hvordan opretholdes den oprindelige konformation af kugleformede proteiner i levende organismer, hvor de produceres trinvis ved inkorporering af en aminosyre ad gangen? Eksperimenter på biosyntesen af proteiner fra aminosyrer indeholdende radioaktivt kulstof eller tungt hydrogen afslører, at proteinmolekylet vokser trinvist fra N-terminalen til C-terminalen; i hvert trin inkorporeres en enkelt aminosyrerest., Så snart den voksende peptidkæde indeholder seks eller syv aminosyrerester, interagerer sidekæderne med hinanden og forårsager således afvigelser fra den lige eller β-kædekonfiguration. Afhængig af sidekædernes art kan dette resultere i dannelse af en a-Heli.eller af løkker lukket af hydrogenbindinger eller disulfidbroer. Den endelige konformation fryses sandsynligvis, når peptidkæden opnår en længde på 50 eller flere aminosyrerester.