När en lösning av ett protein kokas blir proteinet ofta olösligt-dvs det denatureras – och förblir olösligt även när lösningen kyls. Denatureringen av äggvita proteiner genom värme-som vid kokning av ett ägg-är ett exempel på irreversibel denaturering. Det denaturerade proteinet har samma primära struktur som det ursprungliga eller inhemska proteinet., De svaga krafterna mellan laddade grupper och de svagare krafterna för ömsesidig attraktion hos icke-polära grupper störs emellertid vid förhöjda temperaturer; som ett resultat förloras proteinets tertiära struktur. I vissa fall kan proteinets ursprungliga struktur regenereras; processen kallas ombildning.

denaturering kan åstadkommas på olika sätt. Proteiner denatureras genom behandling med alkaliska eller syra, oxiderande eller reducerande medel och vissa organiska lösningsmedel., Intressant bland denatureringsmedel är de som påverkar den sekundära och tertiära strukturen utan att påverka den primära strukturen. De medel som oftast används för detta ändamål är urea och guanidiniumklorid. Dessa molekyler, på grund av deras höga affinitet för peptidbindningar, bryter vätebindningarna och saltbroarna mellan positiva och negativa sidokedjor och därigenom avskaffar den tertiära strukturen hos peptidkedjan. När denatureringsmedel avlägsnas från en proteinlösning bildas det ursprungliga proteinet i många fall., Denaturering kan också åstadkommas genom reduktion av disulfidbindningarna av cystin-dvs omvandling av disulfidbindningen (―s― s―) till två sulfhydrylgrupper (- sh). Detta resulterar naturligtvis i bildandet av två cysteiner. Reoxidering av cysteinerna genom exponering för luft regenererar ibland det ursprungliga proteinet. I andra fall blir dock fel cysteiner bundna till varandra, vilket resulterar i ett annat protein. Slutligen kan denaturering också åstadkommas genom att exponera proteiner till organiska lösningsmedel som etanol eller aceton., Man tror att de organiska lösningsmedlen stör den ömsesidiga attraktionen hos icke-polära grupper.

några av de mindre proteinerna är emellertid extremt stabila, även mot värme; till exempel kan lösningar av ribonukleas exponeras under korta tidsperioder för temperaturer på 90 °C (194 °F) utan att genomgå signifikant denaturering. Denaturering innebär inte identiska förändringar i proteinmolekyler. En vanlig egenskap hos denaturerade proteiner är emellertid förlusten av biologisk aktivitet-t.ex. förmågan att fungera som enzymer eller hormoner.,

Även om denaturering länge hade ansetts vara en allt-eller-ingen reaktion, är det nu tänkt att många mellanhänder finns mellan infödda och denaturerade protein. I vissa fall kan dock brytningen av en nyckelbindning följas av den fullständiga nedbrytningen av konformationen av det ursprungliga proteinet.

även om många inhemska proteiner är resistenta mot enzymet trypsin, som bryter ner proteiner under matsmältningen, hydrolyseras de av samma enzym efter denaturering., De peptidbindningar som kan delas av trypsin är otillgängliga i de inhemska proteinerna men blir tillgängliga under denaturering. På samma sätt ger denaturerade proteiner mer intensiva färgreaktioner för tyrosin, histidin och arginin än gör samma proteiner i det ursprungliga tillståndet. Den ökade tillgängligheten av reaktiva grupper av denaturerade proteiner tillskrivs en utveckling av peptidkedjorna.,

om denaturering kan åstadkommas enkelt och om om omaturering är svår, Hur upprätthålls den inhemska konformationen av globulära proteiner i levande organismer, där de produceras stegvis, genom införlivande av en aminosyra i taget? Experiment på biosyntesen av proteiner från aminosyror innehållande radioaktivt kol eller tungt väte avslöjar att proteinmolekylen växer stegvis från N-terminalen till C-terminalen; i varje steg införlivas en enda aminosyrarester., Så snart den växande peptidkedjan innehåller sex eller sju aminosyrarester, interagerar sidokedjorna med varandra och orsakar därmed avvikelser från den raka eller β-kedjekonfigurationen. Beroende på sidokedjans natur kan detta resultera i bildandet av en α-helix eller av slingor som stängs av vätebindningar eller disulfidbroar. Den slutliga konformationen är förmodligen frusen när peptidkedjan uppnår en längd av 50 eller fler aminosyrarester.