wanneer een eiwitoplossing wordt gekookt, wordt het eiwit vaak onoplosbaar-d.w.z. wordt het gedenatureerd-en blijft het onoplosbaar, zelfs wanneer de oplossing wordt afgekoeld. De denaturatie van de eiwitten van eiwit door warmte—zoals bij het koken van een ei—is een voorbeeld van irreversibele denaturatie. Het gedenatureerde eiwit heeft dezelfde primaire structuur als het oorspronkelijke, of inheemse, eiwit., De zwakke krachten tussen geladen groepen en de zwakkere krachten van wederzijdse aantrekking van niet-polaire groepen worden echter verstoord bij verhoogde temperaturen; als gevolg daarvan gaat de tertiaire structuur van het eiwit verloren. In sommige gevallen kan de oorspronkelijke structuur van de proteã ne worden geregenereerd; het proces wordt genoemd renaturation.

denaturatie kan op verschillende manieren worden bewerkstelligd. De proteã nen worden gedenatureerd door behandeling met alkalisch of zuur, oxyderende of verminderende agenten, en bepaalde organische oplosmiddelen., Interessant onder denatureringsmiddelen zijn die welke de secundaire en tertiaire structuur beïnvloeden zonder de primaire structuur te beïnvloeden. De middelen die hiervoor het vaakst worden gebruikt, zijn ureum en guanidiniumchloride. Deze molecules, wegens hun hoge affiniteit voor peptidebindingen, breken de waterstofbindingen en de zoutbruggen tussen positieve en negatieve zijketens, waardoor de tertiaire structuur van de peptideketen wordt afgeschaft. Wanneer denatureringsmiddelen uit een eiwitoplossing worden verwijderd, vormt het inheemse eiwit in veel gevallen opnieuw., De denaturatie kan ook worden bereikt door vermindering van de disulfidebindingen van cystine—d.w.z., omzetting van de disulfidebinding (―S―S―) naar twee sulfhydrylgroepen (―SH). Dit resulteert natuurlijk in de vorming van twee cysteinen. Heroxidatie van de cysteinen door blootstelling aan lucht regenereert soms het inheemse eiwit. In andere gevallen echter, de verkeerde cysteines worden gebonden aan elkaar, wat resulteert in een ander eiwit. Tenslotte kan denaturatie ook worden bereikt door proteã nen aan organische oplosmiddelen zoals ethylalcohol of aceton bloot te stellen., Er wordt aangenomen dat de organische oplosmiddelen interfereren met de wederzijdse aantrekkingskracht van niet-polaire groepen.

sommige van de kleinere eiwitten zijn echter uiterst stabiel, zelfs tegen hitte; zo kunnen ribonuclease-oplossingen voor korte tijd worden blootgesteld aan temperaturen van 90 °C (194 °F) zonder significante denaturatie te ondergaan. Denaturatie impliceert geen identieke veranderingen in eiwitmoleculen. Een gemeenschappelijk bezit van gedenatureerde proteã nen, echter, is het verlies van biologische activiteit—b.v., de capaciteit om als enzymen of hormonen op te treden.,

hoewel denaturatie lange tijd als een all-or-none reactie werd beschouwd, wordt nu aangenomen dat er veel intermediaire toestanden bestaan tussen native en denatured proteïne. In sommige gevallen, nochtans, zou het breken van een zeer belangrijke band door de volledige analyse van de bouw van de inheemse proteã ne kunnen worden gevolgd.

hoewel veel inheemse eiwitten resistent zijn tegen de werking van het enzym trypsine, dat eiwitten afbreekt tijdens de spijsvertering, worden ze na denaturatie door hetzelfde enzym gehydrolyseerd., De peptide banden die door trypsine kunnen worden gesplitst zijn ontoegankelijk in de inheemse proteã nen maar worden toegankelijk tijdens denaturatie. Evenzo, denatured proteã nen geven intensere kleurreacties voor tyrosine, histidine, en arginine dan dezelfde proteã nen in de inheemse staat doen. De verhoogde toegankelijkheid van reactieve groepen gedenatureerde proteã nen wordt toegeschreven aan het ontvouwen van de peptide kettingen.,

indien denaturatie gemakkelijk tot stand kan worden gebracht en renaturatie moeilijk is, hoe wordt de inheemse conformatie van bolvormige eiwitten in levende organismen gehandhaafd, waarin zij stapsgewijs worden geproduceerd door de integratie van één aminozuur per keer? Experimenten met de biosynthese van eiwitten uit aminozuren die radioactieve koolstof of zware waterstof bevatten, tonen aan dat het eiwitmolecuul stapsgewijs groeit van het n-eindpunt naar het c-Eindpunt; in elke stap wordt een enkel aminozuurresidu opgenomen., Zodra de groeiende peptide keten zes of zeven aminozuurresiduen bevat, interageren de zijketens met elkaar en veroorzaken zo afwijkingen van de rechte of β-keten configuratie. Afhankelijk van de aard van de zijkettingen kan dit leiden tot de vorming van een α-helix of van lussen gesloten door waterstofbruggen of disulfidebruggen. De definitieve bouw is waarschijnlijk bevroren wanneer de peptide ketting een lengte van 50 of meer aminozuurresiduen bereikt.