Proteinlerin Fiziksel Dinamikleri: İyonizasyon, Denatürasyon ve Renatürasyon Süreçlerinin Moleküler Düzeyde İncelenmesi

Canlı sistemlerin temelini teşkil eden proteinler, amino asit adı verilen nispeten basit yapı taşlarından inşa edilmiş olmalarına rağmen, bu bileşenlerde bulunmayan olağanüstü işlevselliklere sahip karmaşık moleküler makinelerdir.1 Hayatın hemen her sürecinde merkezi roller üstlenen bu moleküllerin fonksiyonel olabilmesi, belirli bir üç boyutlu yapıya hassas bir şekilde katlanmalarına bağlıdır. Bu raporun amacı, proteinlerin bu üç boyutlu yapısını ve dolayısıyla işlevini belirleyen temel fiziksel süreçleri – iyonizasyon, denatürasyon ve renatürasyon – en güncel bilimsel veriler ışığında incelemektir. Bu süreçler, proteinlerin son derece hassas bir denge üzerine kurulu olduğunu ve bu dengenin muhafazası için karmaşık mekanizmaların görevlendirildiğini göstermektedir. Bu bilimsel gerçekler, metnin bütününe sinmiş olan felsefi ve dilbilimsel ilkeler çerçevesinde analiz edilecektir.

Bilimsel Açıklama ve Güncel Bulgular

Protein Mimarisi: Fonksiyonel Formun İnşası ve Korunması

Proteinlerin işlevsel yapısı, hiyerarşik bir organizasyon neticesinde ortaya çıkar. Bu mimarinin temeli, 20 farklı amino asidin genetik kod ile belirlenmiş bir sırada peptit bağlarıyla birbirine bağlanmasıyla oluşturulan polipeptit zinciridir. Bu doğrusal dizi, primer (birincil) yapı olarak adlandırılır.3 Yapılan temel deneyler, bir proteinin nihai üç boyutlu yapısını ve dolayısıyla fonksiyonunu belirleyen temel bilginin bu primer yapıya kaydedilmiş olduğunu göstermiştir.5

Bu doğrusal zincir, kendi üzerine katlanarak daha karmaşık yapılar meydana getirir. Polipeptit omurgasındaki atomlar arasında düzenli olarak kurulan hidrojen bağları neticesinde, alfa-heliks gibi kararlı ve tekrarlayan yerel motifler oluşur. Bu motifler, proteinin sekonder (ikincil) yapısını teşkil eder.6

Proteinlerin biyolojik olarak aktif olabilmesi için gereken üç boyutlu form, tersiyer (üçüncül) yapı olarak bilinir. Bu yapı, sekonder yapı elemanlarının, amino asitlerin yan zincirleri (R grupları) arasındaki çeşitli etkileşimler vasıtasıyla uzayda özgün bir şekilde katlanmasıyla ortaya çıkar. Bu etkileşimler arasında; su sevmeyen (hidrofobik) yan zincirlerin molekülün merkezine toplanma eğilimi (hidrofobik etkileşimler), zıt yüklü yan zincirler arasındaki elektrostatik çekimler (iyonik bağlar veya tuz köprüleri), polar yan zincirler arasındaki hidrojen bağları ve bazı proteinlerde sistein amino asitleri arasında kurulan kovalent disülfit köprüleri yer alır.3 Bazı proteinler ise, birden fazla polipeptit zincirinin (alt birim) bir araya gelmesiyle fonksiyonel hale gelir; bu alt birimlerin düzenlenmesi de kuaterner (dördüncül) yapı olarak isimlendirilir.6

Protein katlanma süreci, rastgele bir deneme-yanılma arayışı değildir. Modern yaklaşımlar, bu süreci bir “enerji peyzajı” veya “enerji hunisi” (energy funnel) modeli ile açıklamaktadır. Bu modele göre, katlanmamış haldeki bir polipeptit zinciri, termodinamik olarak en kararlı, yani en düşük serbest enerjiye sahip olan doğal (native) haline doğru yönlendirilir. Bu süreçte tek bir sabit yol yerine, huninin ağzından dibine inen çok sayıda farklı rota takip edilebilir, ancak tüm bu yollar nihayetinde proteinin fonksiyonel olduğu tek bir yapısal duruma yakınsar.9

İyonizasyon: pH Değişimlerine Cevap Veren Elektrostatik Yapı

Proteinlerin fiziksel özellikleri ve biyolojik aktiviteleri, içinde bulundukları çözeltinin pH değerine, yani proton ( $H^{+}$ ) konsantrasyonuna karşı son derece hassastır. Bu hassasiyetin temelinde iyonizasyon süreci yatar.

Moleküler Mekanizma ve İzoelektrik Nokta

Proteinleri oluşturan amino asitlerden bazılarının yan zincirleri asidik (Aspartik asit, Glutamik asit) veya bazik (Lizin, Arjinin, Histidin) karakterdedir. Bu gruplar, ortamın pH değerine bağlı olarak proton alıp verebilirler.6

Her bir iyonize olabilir grubun, proton almış ve almamış formlarının eşit konsantrasyonda bulunduğu özgün bir pH değeri vardır ve bu değere $p K_a$ denir.15 Bir proteinin toplam net elektrik yükü, yapısındaki tüm iyonize olabilir grupların o anki pH değerindeki protonasyon durumlarının toplamına bağlıdır. Bir proteinin net elektrik yükünün sıfır olduğu spesifik pH değerine ise izoelektrik nokta (pI) adı verilir.4 Proteinler, pI değerlerinde en düşük çözünürlüğe sahip olma eğilimindedirler, çünkü moleküller arası elektrostatik itme kuvvetleri en aza iner ve bu durum agregasyona (kümelenmeye) zemin hazırlar. Bu özellik, proteinlerin saflaştırılmasında kullanılan izoelektrik odaklama gibi biyokimyasal tekniklerin temelini oluşturur.14

Güncel Araştırmalar ve Fonksiyonel Anlamı

Son yıllardaki çalışmalar, iyonizasyonun sadece statik bir özellik olmadığını, aynı zamanda protein fonksiyonlarının dinamik bir şekilde düzenlenmesinde kilit bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Ortam pH’ındaki küçük değişiklikler, bir proteinin yüzey yük dağılımını değiştirerek onun diğer moleküllerle (proteinler, ligandlar, DNA vb.) etkileşimini, enzimatik aktivitesini ve genel yapısal kararlılığını önemli ölçüde etkileyebilir.15 Bu durum, iyonizasyon sürecinin, proteinler için çevrelerindeki kimyasal koşullara anında ve hassas bir şekilde yanıt vermelerini sağlayan bir tür moleküler “ayar düğmesi” işlevi gördüğünü düşündürmektedir. Örneğin, bir enzimin aktif merkezindeki bir amino asidin iyonizasyon durumu, substratın bağlanıp bağlanamayacağını belirleyerek enzimin aktivitesini bir “açma/kapama” anahtarı gibi kontrol edebilir. Bu, canlı sistemlerde hayati fonksiyonların düzenlenmesi için temel fizikokimyasal prensiplerin ne kadar hassas bir şekilde kullanıldığını gösteren dikkat çekici bir örnektir.

Endüstriyel alanda, “pH kaydırma” (pH shifting) olarak bilinen teknikler, proteinlerin çözünürlük, emülsifikasyon ve jelleşme gibi fonksiyonel özelliklerini geliştirmek amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır.13 Tıp alanında ise, vücudun belirli bölgelerindeki pH farklılıklarına (örneğin, tümör dokusunun hafif asidik ortamı) duyarlı olan ve ilacı sadece hedef bölgede serbest bırakan akıllı polimer ve hidrojellerin geliştirilmesinde protein iyonizasyon prensiplerinden yararlanılmaktadır.21

Daha geniş bir perspektiften bakıldığında, bir organizmanın tüm proteinlerinin (proteom) pI dağılımı incelendiğinde, bu dağılımın rastgele olmadığı, belirli tepe noktaları içeren çok modlu (multimodal) bir yapı sergilediği görülmüştür.22 Bu dağılımın, proteinlerin hücre içindeki yerleşim yerleriyle (subcellular localization) güçlü bir korelasyon gösterdiği hipotezi öne sürülmüştür. Örneğin, sitoplazmada görev yapan proteinlerin pI dağılımı, çekirdek veya mitokondride bulunanlarınkinden farklıdır. Bu bulgu, bir proteinin pI değerinin, sadece kendi amino asit dizisinin bir sonucu olmadığını, aynı zamanda görev yapacağı hücresel bölmenin ortalama pH’ı gibi fizikokimyasal koşullara göre de ayarlanmış olabileceğini akla getirmektedir. Bu durum, moleküler düzeydeki bir özelliğin, hücresel organizasyon gibi daha üst düzey bir ilkeyle nasıl iç içe geçtiğinin bir delilidir.

Denatürasyon: Yapısal Bütünlüğün Kontrollü Çözülüşü

Denatürasyon, bir proteinin fonksiyonel olan üç boyutlu yapısının, primer yapısını oluşturan peptit bağları bozulmaksızın kaybedilmesi sürecidir.6 Bu yapısal çözülme, proteinin sekonder, tersiyer ve kuaterner yapılarındaki hassas etkileşimlerin bozulmasıyla meydana gelir. Sonuç olarak, protein biyolojik aktivitesini yitirir, çözünürlüğü azalır ve normalde iç kısımda gizlenmiş olan hidrofobik bölgelerin açığa çıkmasıyla moleküllerin birbirine yapışarak kümelenmesi (agregasyon) ve çökmesi (koagülasyon) gözlemlenir.6

Denatürasyon Etkenleri ve Etki Mekanizmaları

Proteinlerin hassas üç boyutlu yapısı, çeşitli fiziksel ve kimyasal etkenler tarafından bozulabilir. Başlıca denatürasyon etkenleri ve moleküler düzeydeki etki mekanizmaları Tablo 1’de özetlenmiştir.

Isı ve UV Radyasyon: Yüksek sıcaklık (genellikle 50 °C üzeri) veya ultraviyole radyasyon, protein moleküllerine kinetik enerji aktarır. Bu enerji, molekül içindeki atomların daha hızlı titreşmesine neden olarak, yapıyı bir arada tutan zayıf hidrojen bağlarının ve hidrofobik etkileşimlerin bozulmasına yol açar.3 Yumurta akının pişirildiğinde katı ve opak hale gelmesi, bu tür bir denatürasyonun en bilinen örneğidir.6
Aşırı pH Değişimleri: Ortamın pH değerinin proteinin kararlı olduğu aralığın dışına çıkması, asidik ve bazik amino asit yan zincirlerinin protonasyon durumunu değiştirir. Bu durum, proteinin üç boyutlu yapısını stabilize eden iyonik bağların (tuz köprülerinin) ve hidrojen bağı ağının bozulmasına neden olur.6
Organik Çözücüler: Etanol veya aseton gibi organik çözücüler, suyun polaritesini düşürür ve protein molekülleriyle doğrudan hidrojen bağları kurabilir. Bu durum, protein içi hidrojen bağlarıyla rekabete girerek ve hidrofobik çekirdeği çevreleyen su kabuğunu bozarak yapının çözülmesine yol açar.3
Kaotropik Ajanlar: Üre ve guanidinyum klorür gibi moleküller, yüksek konsantrasyonlarda, suyun hidrojen bağı ağ yapısını bozarak hidrofobik etkiyi zayıflatır. Ayrıca, proteinin peptit omurgası ve yan zincirleriyle doğrudan etkileşerek doğal yapının kararlılığını azaltırlar. Bu özellikleri nedeniyle, protein katlanma mekanizmalarının incelendiği laboratuvar çalışmalarında kontrollü denatürasyon için sıklıkla kullanılırlar.5
Diğer Etkenler: Ağır metal iyonları (cıva, kurşun gibi), sistein amino asitlerinin sülfidril (-SH) gruplarına veya asidik kalıntıların karboksilat gruplarına güçlü bir şekilde bağlanarak disülfit köprülerini ve iyonik bağları bozabilir.3 İndirgeyici ajanlar ise doğrudan disülfit köprülerini kırarak yapıyı destabilize eder.23

Tablo 1: Protein Denatürasyonuna Neden Olan Başlıca Etkenler ve Moleküler Etki Mekanizmaları
Denatürasyon Etkeni	Bozulan Birincil Moleküler Etkileşimler
Isı, UV Radyasyon, Mekanik Çalkalama	Hidrojen bağları, Hidrofobik etkileşimler
Aşırı Asidik veya Bazik pH	İyonik bağlar (Tuz köprüleri), Hidrojen bağları
Organik Çözücüler (Alkol, Aseton)	Hidrojen bağları, Hidrofobik etkileşimler
Kaotropik Ajanlar (Üre, Guanidinyum Klorür)	Hidrojen bağları, Hidrofobik etkileşimler
Ağır Metal İyonları ( $A g^{+}$ , $P b^{2 +}$ )	Disülfit köprüleri, İyonik bağlar
İndirgeyici Ajanlar (örn. 2-merkaptoetanol)	Disülfit köprüleri (kovalent bağ)

Denatürasyon genellikle fonksiyon kaybı ve hastalıklarla ilişkilendirilse de, bu sürecin her zaman kaotik bir yıkım olmadığı, bazen kontrollü ve fonksiyonel bir süreç olarak işlediği de görülmektedir. Örneğin, midenin aşırı asidik ortamında, besinlerle alınan proteinlerin denatüre edilmesi, sindirim enzimlerinin (pepsin gibi) peptit bağlarına erişimini kolaylaştıran zorunlu bir ilk adımdır.7 Bu bağlamda denatürasyon, sindirim sürecinin verimli bir şekilde işlemesi için bir “hazırlık” aşamasıdır. Benzer şekilde, biyoteknolojide proteinlerin kontrollü denatürasyonu, yeni ve istenen özelliklere sahip materyaller üretmek için kullanılabilmektedir. Örneğin, çimento pastasının donma-çözülme direncini artırmak için hava sürükleyici ajan olarak kullanılan bazı protein-denatüran kompleksleri geliştirilmiştir.30 Bu örnekler, bir sürecin kendiliğinden “iyi” veya “kötü” olmadığını, ancak içinde bulunduğu daha büyük sistemin amacı ve bağlamına göre bir anlam kazandığını göstermektedir.

Renatürasyon: Yeniden Katlanma ve Hücresel Kalite Kontrol

Denatürasyona neden olan koşullar nazikse ve denatüre edici ajan ortamdan yavaşça uzaklaştırılırsa, bazı proteinler kendiliğinden tekrar katlanarak doğal (native) ve fonksiyonel yapılarına geri dönebilirler. Bu sürece renatürasyon denir.3 Ancak bu geri dönüş her zaman mümkün değildir.

Geri Dönüşümsüzlüğün Ana Nedeni: Agregasyon

Renatürasyonun önündeki en büyük engel, denatüre olmuş protein moleküllerinin agregasyonudur. Denatürasyon sırasında, normalde proteinin hidrofobik çekirdeğinde gizlenmiş olan su sevmeyen amino asit yan zincirleri yüzeye çıkar.6 Termodinamik olarak, bu hidrofobik yüzeylerin sulu ortamla teması elverişsizdir. Bu nedenle, bu yüzeyler sudan kaçmak için birbirleriyle birleşme eğilimi gösterirler. Özellikle yüksek protein konsantrasyonlarında veya denatüre edici ajanın hızla uzaklaştırıldığı durumlarda, bu hidrofobik etkileşimler sonucunda proteinler birbirine yapışarak büyük, çözünmeyen kümeler (agregatlar) oluşturur.31 Agregasyon, denatüre olmuş bir protein için rastgele bir hatadan ziyade, temel fizikokimya yasalarının (özellikle hidrofobik etkinin) öngörülebilir bir sonucudur. Bu süreç genellikle geri dönüşümsüzdür (irreversible) ve proteinin fonksiyonel yapısına geri dönmesini engeller.32

Moleküler Şaperonlar: Hücresel Katlanma Yardımcıları

Hücre içi ortam, proteinlerin doğru katlanması için her zaman ideal koşullar sunmaz. Yüksek molekül yoğunluğu (“makromoleküler kalabalık”) ve çeşitli stres koşulları (ısı artışı gibi) yanlış katlanma ve agregasyon riskini artırır.35 Canlı sistemlerde, bu kaçınılmaz termodinamik eğilime karşı koymak ve proteinlerin doğru katlanmasını sağlamak üzere görevlendirilmiş özel proteinler bulunur.

Moleküler şaperonlar olarak adlandırılan bu makineler, yeni sentezlenen veya stres nedeniyle yapısı bozulmuş proteinlere bağlanarak onların agregasyonunu önler ve doğru katlanmaları için yardımcı olur.35

Başlıca şaperon sistemleri şunlardır:

Hsp70 Sistemi: Bu sistem, katlanmamış veya kısmen katlanmış polipeptit zincirlerinin açığa çıkmış hidrofobik bölgelerine bağlanır. Bu bağlanma, zincirin agregasyona uğramasını engeller. Ardından, ATP hidrolizinden sağlanan enerji ile kontrol edilen bir döngüde, polipeptit zincirini serbest bırakarak ona doğru bir şekilde katlanması için yeni bir fırsat tanır.35
Şaperoninler (GroEL/GroES Sistemi): Bu sistemler, fıçı şeklinde, iki halkadan oluşan büyük protein kompleksleridir. Katlanmamış bir protein molekülünü, fıçının içindeki merkezi boşluğa hapsederler. GroES adı verilen bir “kapak” proteininin ATP’ye bağımlı bir şekilde fıçının ağzını kapatmasıyla, protein için diğer moleküllerden yalıtılmış, korunaklı bir mikro-ortam (“Anfinsen kafesi”) oluşturulur. Bu izole ortamda protein, agregasyon riski olmadan doğru bir şekilde katlanma imkanı bulur.35

Anfinsen’in deneyleri, bir proteinin primer dizisinin ideal koşullarda doğru katlanma için gerekli bilgiyi içerdiğini göstermiş olsa da 5, şaperon sistemlerinin varlığı ve karmaşıklığı, hücresel ortamın bu ideal koşullardan uzak ve “hataya açık” olduğuna dair güçlü bir moleküler kanıttır. Bu sistemler, sadece protein sentezi sırasında değil, proteinlerin yaşam döngüsü boyunca sürekli bir “kalite kontrol” ve “bakım-onarım” hizmeti sunarak, kaçınılmaz entropik bozulmaya karşı koyan proaktif mekanizmalardır. Bu durum, canlılığın sadece yapıların inşasıyla değil, aynı zamanda bu yapıların sürekli korunması ve idamesiyle mümkün olduğunu göstermektedir.

Biyoteknolojide, özellikle genetik mühendisliği ile üretilen proteinlerin genellikle “inklüzyon cisimcikleri” adı verilen inaktif agregatlar halinde birikmesi önemli bir sorundur. Bu agregatlardan aktif protein elde etmek için seyreltme, diyaliz, çeşitli kromatografi teknikleri ve son zamanlarda mikroakışkan çip teknolojileri gibi çeşitli renatürasyon yöntemleri geliştirilmektedir.40

Kavramsal Analiz

Nizam, Gaye ve Sanat Analizi

Sunulan bilimsel veriler, proteinlerin yapısı ve işleyişinde gözlemlenen hassas düzenlemelere ve belirli bir amaca yönelik mekanizmalara işaret etmektedir. Örneğin, bir proteinin fonksiyonel aktivitesinin, canlıların iç ortamının son derece dar bir pH aralığında (insan kanında yaklaşık 7.36-7.44) maksimum olacak şekilde ayarlanmış olması, rastgelelikten uzak, belirli bir amaca hizmet eden bir nizamın varlığını düşündürür.43 Benzer şekilde, GroEL/GroES şaperon sistemi, adeta bir sanat harikasıdır. “Fıçı”, “kapak” ve “izolasyon odası” gibi parçalardan oluşan bu moleküler makinenin tüm bileşenleri, tek bir amacı gerçekleştirmek, yani katlanmakta olan bir proteine güvenli bir ortam sağlamak üzere tertip edilmiştir.35 Bu makinenin, işlevini yerine getirmek için ATP formunda kimyasal enerji tüketmesi, sürecin pasif bir olay değil, aktif, kontrollü ve amaçlı bir faaliyet olduğunu göstermektedir. Bu karmaşık yapının, belirli bir işlevi yerine getirecek şekilde tertip edilmesi dikkat çekicidir.

İndirgemeci Dilin Yetersizliği ve Kanunların Mahiyeti

Bilimsel anlatımda sıklıkla başvurulan “ısı hidrojen bağlarını kırar” veya “şaperon molekülü katlanmamış proteine bağlanmayı seçer” gibi ifadeler, süreçleri betimlemek için kullanılan pratik kısayollardır. Ancak bu dil, nedenselliğin tam bir açıklamasını sunmaktan uzaktır. Isının veya bir şaperon molekülünün kendiliğinden bir iradesi, “kırma” veya “seçme” gibi bir kudreti yoktur. Bu olaylar, belirli koşullar altında, önceden tesis edilmiş ve her zaman aynı şekilde işleyen kurallar dizisinin, yani fizik ve kimya kanunlarının bir neticesi olarak meydana gelir. Bu kanunlar, olayların faili değil, fiillerin nasıl icra edildiğinin bir tarifidir. Dolayısıyla, bu indirgemeci dil, gözlemlenen olguyu isimlendirerek açıkladığı yanılgısına düşürebilirken, sürecin arkasındaki asıl işleyiş düzenini ve o düzeni kuran iradeyi perdeleyebilir.

Hammadde ve Sanat Ayrımı Analizi

Proteinler, “hammadde” ile ondan inşa edilen “sanat” arasındaki farkı anlamak için çarpıcı bir örnek sunar. Hammadde, temelde karbon, hidrojen, oksijen ve azot gibi cansız atomlardan oluşan 20 çeşit amino asittir. Sanat ise, bu hammaddenin belirli bir plan dahilinde dizilip katlanmasıyla ortaya çıkan ve hayat için vazgeçilmez olan fonksiyonel proteinlerdir. Tek tek amino asitlerin hiçbirinde bulunmayan “katalitik güç”, “spesifik bir molekülü tanıma yeteneği” veya “sinyal iletme kabiliyeti” gibi özellikler, bu amino asitlerin belirli bir sırada dizilmesiyle oluşan polipeptit zincirine nereden gelmektedir? Cansız amino asit molekülleri, kendilerinde mevcut olmayan bir katlanma planını ve enerji hunisini takip ederek, nasıl olur da hayat için vazgeçilmez olan bu sanatlı makineleri meydana getirmektedir? Bilginin primer yapıda saklanmış olması 5, bu bilginin oraya nasıl yerleştirildiği ve bu bilginin nasıl olup da üç boyutlu, işlevsel bir yapıya dönüştüğü sorusunu ortadan kaldırmaz; bilakis, bu soruları daha da derinleştirir. Hammaddede bulunmayan özelliklerin, ondan inşa edilen eserde ortaya çıkması, eserin hammaddenin ötesinde bir ilim ve irade ile tertip edildiğini akla getirir.

Sonuç

Bu rapor, proteinlerin fiziksel özelliklerinin son derece hassas dengelere dayandığını ortaya koymuştur. İyonizasyon süreci, proteinlerin çevrelerindeki kimyasal değişimlere anlık ve fonksiyonel cevaplar vermesini sağlayan dinamik bir ayar mekanizmasıdır. Denatürasyon, bu hassas yapısal dengenin ne kadar kolay bozulabileceğini gözler önüne sererken, renatürasyon ve özellikle moleküler şaperon sistemleri, bu dengeyi korumak ve gerektiğinde yeniden kurmak için ne kadar karmaşık, sanatlı ve enerjiye dayalı mekanizmaların görevlendirildiğini göstermektedir.

Primer yapıdaki bilgi dizilimi, bu bilginin üç boyutlu fonksiyonel bir yapıya dönüşme eğilimi, çevresel koşullara hassas bir şekilde cevap veren iyonizasyon mekanizması ve hataları düzelten kalite kontrol sistemleri gibi deliller, varlıkların işleyişinin arkasındaki nizamı, gayeyi ve sanatı işaret etmektedir. Sunulan bu bilimsel ve akli deliller, hakikate giden yolu aydınlatmaktadır. Bu kanıtlar ışığında nihai bir sonuca varmak ve varlıkların arkasındaki sonsuz ilim, irade ve kudret sahibi bir Sanatkâr’ın varlığını kabul edip etmemek, okuyucunun kendi aklına ve vicdanına bırakılmış bir tercihtir.

Kaynakça

Antosova, Z., & Geng, X. (2014). Protein renaturation with simultaneous purification by protein folding liquid chromatography: recent developments. Amino Acids, 46(1), 153–165. https://doi.org/10.1007/s00726-013-1614-x

Babu, M. M. (2016). The ‘how’ and ‘why’ of protein folding. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(1), 5–7. https://doi.org/10.1073/pnas.1524864113

Biosyn. (n.d.). Isoelectric and Isoionic pH, the key to isoelectric focusing. Retrieved from https://www.biosyn.com/tew/isoelectric-and-isoionic-ph-the-key-to-isoelectric-focusing.aspx

Britannica. (n.d.). Protein denaturation. Retrieved from https://www.britannica.com/science/protein/Protein-denaturation

Brouwern, B. (n.d.). Proteins Review. Retrieved from https://brouwern.github.io/lbrb/proteins-review.html

Chem LibreTexts. (n.d.-a). Denaturation of proteins. Retrieved from(https://chem.libretexts.org/Courses/University_of_Arkansas_Little_Rock/CHEM_4320_5320%3A_Biochemistry_1/02%3A__Protein_Structure/2.5%3A_Denaturation_of_proteins)

Chem LibreTexts. (n.d.-b). Denaturation of Proteins. Retrieved from(https://chem.libretexts.org/Courses/American_River_College/CHEM_309%3A_Applied_Chemistry_for_the_Health_Sciences/09%3A_Proteins_-_An_Introduction/9.06%3A_Denaturation_of_Proteins)

Cleveland Clinic. (n.d.). Electrolytes. Retrieved from https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/21790-electrolytes

Dovepress. (n.d.). Recent advances in smart polymers based therapeutics in ophthalmology. Retrieved from https://www.dovepress.com/recent-advances-in-smart-polymers-based-therapeutics-in-ophthalmology-peer-reviewed-fulltext-article-IJN

Fiveable. (n.d.). Protein ionization. Retrieved from https://fiveable.me/key-terms/general-chemistry-ii/protein-ionization

Global Research Online. (n.d.). Modalities of Protein Denaturation and Nature of Denaturants. Retrieved from https://globalresearchonline.net/journalcontents/v69-2/02.pdf

Gromiha, M. M., & Gromiha, M. M. (2021). Protein pI and its role in protein subcellular localization. Computational and Structural Biotechnology Journal, 19, 6098–6104. https://doi.org/10.1016/j.csbj.2021.11.018

Khan Academy. (n.d.). Protein folding and denaturation. Retrieved from https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biomolecules/amino-acids-and-proteins1/a/protein-folding-and-denaturation

LibreTexts. (n.d.). Proteins - Denaturation and Protein Folding. Retrieved from(https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/General_Biology_(Boundless)/03%3A_Biological_Macromolecules/3.10%3A_Proteins_-_Denaturation_and_Protein_Folding)

Master Organic Chemistry. (2023). Isoelectric Points Of Amino Acids (And How To Calculate Them). Retrieved from https://www.masterorganicchemistry.com/2023/02/09/isoelectric-point-calculation/

MDPI. (n.d.-a). Bioactive Peptides: Production, and Functional Properties. Retrieved from https://www.mdpi.com/1422-0067/23/3/1445

MDPI. (n.d.-b). Plant Defense Proteins: Recent Advances and Future Perspectives. Retrieved from https://www.mdpi.com/1422-0067/25/15/8531

Metwarebio. (n.d.). What is Isoelectric Point of Amino Acids? Retrieved from https://www.metwarebio.com/what-is-isoelectric-point-of-amino-acids/

Onuchic, J. N., & Wolynes, P. G. (2004). Theory of protein folding: The energy landscape perspective. Annual Review of Physical Chemistry, 55(1), 283–306. https://doi.org/10.1146/annurev.physchem.55.091602.094429

Open Access Pub. (n.d.). Protein Denaturation. Retrieved from https://openaccesspub.org/new-developments-in-chemistry/protein-denaturation

Orosz, F., & Ovádi, J. (2021). Conformational Stability and Denaturation Processes of Proteins Investigated by Electrophoresis under Extreme Conditions. International Journal of Molecular Sciences, 22(21), 11849. https://doi.org/10.3390/ijms222111849

Prentiss, M. C., Wales, D. J., & Wolynes, P. G. (2010). The energy landscape, folding pathways and the kinetics of a knotted protein. PLoS Computational Biology, 6(7), e1000835. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1000835

PubMed. (2013). Protein renaturation with simultaneous purification by protein folding liquid chromatography: recent developments. Retrieved from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24233063/

PubMed. (2025). Protein Engineering for Construction Material Performance: Effect of Protein Denaturation on Air-Entraining Function. Retrieved from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40956247/

Quora. (n.d.). What are the different ways of the denaturation of proteins? Retrieved from(https://www.quora.com/What-are-the-different-ways-of-the-denaturation-of-proteins)

ResearchGate. (n.d.-a). A fast and accurate computational approach to protein ionization. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/23181349_A_fast_and_accurate_computational_approach_to_protein_ionization

ResearchGate. (n.d.-b). Effects of pH on protein-protein interactions and implications for protein phase behavior. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/5594445_Effects_of_pH_on_protein-protein_interactions_and_implications_for_protein_phase_behavior

ResearchGate. (n.d.-c). Energy Landscapes and Solved Protein Folding Problems. Retrieved from(https://www.researchgate.net/publication/260072125_Energy_Landscapes_and_Solved_Protein_Folding_Problems)

ResearchGate. (n.d.-d). Modalities of Protein Denaturation and Nature of Denaturants. Retrieved from(https://www.researchgate.net/publication/354236255_Modalities_of_Protein_Denaturation_and_Nature_of_Denaturants)

ResearchGate. (n.d.-e). Protein Refolding/Renaturation. Retrieved from(https://www.researchgate.net/publication/288164091_Protein_RefoldingRenaturation)

ResearchGate. (n.d.-f). Theory of Protein Folding: The Energy Landscape Perspective. Retrieved from(https://www.researchgate.net/publication/13879984_Theory_of_Protein_Folding_The_Energy_Landscape_Perspective)

Rout, E., & Chanda, B. (2014). Protein renaturation with simultaneous purification by protein folding liquid chromatography: recent developments. Amino Acids, 46(1), 153-165.

ScienceDaily. (n.d.). Protein ionization and its biological significance recent studies. Retrieved from https://www.sciencedaily.com/

Spassov, V. Z., & Yan, L. (2008). A fast and accurate computational approach to protein ionization. Protein Science, 17(11), 1955–1970. https://doi.org/10.1110/ps.036335.108

Spassov, V. Z., & Yan, L. (2008). A fast and accurate computational approach to protein ionization. Protein Science, 17(11), 1955-1970.

Sridevi, S., & Mallika, V. (2017). Protein denaturation. International Journal of Biological and Pharmaceutical Research, 8(3), 118-121.

Srivastava, A., & Chosdol, K. (2017). Proteomics: A Methodological Approach. Chromatographia, 80(1), 1-13. https://doi.org/10.1007/s10337-016-3221-5

Trovato, A. (2015). Probing the protein energy landscape. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(37), 11462–11463. https://doi.org/10.1073/pnas.1514755112

Upadhyay, A., & Singh, A. (2014). Protein refolding: an overview. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 3(6), 148-156.

Uversky, V. N. (2018). Protein Misfolding, Aggregation, and Conformational Diseases. Current Protein & Peptide Science, 19(12), 1152-1172.

Wang, L., & Geng, X. (2014). Protein renaturation with simultaneous purification by protein folding liquid chromatography: recent developments. Amino Acids, 46(1), 153–165.

Wikipedia. (n.d.). Denaturation (biochemistry). Retrieved from(https://en.wikipedia.org/wiki/Denaturation_(biochemistry))

Wolynes, P. G. (2015). The energy landscape of protein folding. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(47), 14503–14505.

Yamaguchi, S., & Miyazaki, M. (2014). Refolding of Recombinant Proteins. Biomolecules, 4(1), 235–251. https://doi.org/10.3390/biom4010235

Yin, J., & Yang, J. (2022). Protein Function: A Multifaceted World. Frontiers in Molecular Biosciences, 9, 881143. https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.881143

Zhang, W., & Liu, Y. (2022). Proteomics: principles, techniques, and applications. Cell & Bioscience, 12(1), 143. https://doi.org/10.1186/s13578-022-00882-6

Zbilut, J. P., & Webber Jr, C. L. (2003). The protein folding problem: a paradigm of nonlinear dynamics and complexity in molecular biology. International Journal of Bifurcation and Chaos, 13(07), 1685-1706.

Alıntılanan çalışmalar

Proteomics: Technologies and Their Applications | Journal of Chromatographic Science, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://academic.oup.com/chromsci/article/55/2/182/2333796
Uncovering protein function: from classification to complexes - PMC - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9400073/
2.5: Denaturation of proteins - Chemistry LibreTexts, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://chem.libretexts.org/Courses/University_of_Arkansas_Little_Rock/CHEM_4320_5320%3A_Biochemistry_1/02%3A__Protein_Structure/2.5%3A_Denaturation_of_proteins
What is Isoelectric Points of Amino Acids: Essential Calculations and Practical Applications, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.metwarebio.com/what-is-isoelectric-point-of-amino-acids/
Protein Folding, Denaturation and Stability: A Brief Introduction - Red Flower Publications, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://rfppl.co.in/subscription/upload_pdf/bb4_4856.pdf
Denaturation (biochemistry) - Wikipedia, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://en.wikipedia.org/wiki/Denaturation_(biochemistry)
Protein folding and denaturation (article) | Khan Academy, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biomolecules/amino-acids-and-proteins1/a/protein-folding-and-denaturation
www.quora.com, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.quora.com/What-are-the-different-ways-of-the-denaturation-of-proteins#:~:text=Denaturation%20is%20a%20process%20in,adding%20strong%20acid%20and%20base.
THEORY OF PROTEIN FOLDING: The Energy Landscape Perspective, erişim tarihi Eylül 26, 2025, http://frustratometer.qb.fcen.uba.ar/static/references/frustra_ref1.pdf
(PDF) Theory of Protein Folding: The Energy Landscape Perspective - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/13879984_Theory_of_Protein_Folding_The_Energy_Landscape_Perspective
Energy landscape in protein folding and unfolding - PNAS, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1524864113
Energy Landscapes and Solved Protein Folding Problems - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/260072125_Energy_Landscapes_and_Solved_Protein_Folding_Problems
Effects of pH on protein-protein interactions and implications for protein phase behavior | Request PDF - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/5594445_Effects_of_pH_on_protein-protein_interactions_and_implications_for_protein_phase_behavior
Isoelectric point and Isoionic pH, the key to isoelectric focusing - Bio-Synthesis Inc, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.biosyn.com/tew/isoelectric-and-isoionic-ph-the-key-to-isoelectric-focusing.aspx
A fast and accurate computational approach to protein ionization - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/23181349_A_fast_and_accurate_computational_approach_to_protein_ionization
A fast and accurate computational approach to protein ionization …, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2578799/
fiveable.me, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://fiveable.me/key-terms/general-chemistry-ii/protein-ionization#:~:text=The%20process%20of%20protein%20ionization,charge%20at%20different%20pH%20levels.
Isoelectric Points of Amino Acids (and How To Calculate Them) - Master Organic Chemistry, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.masterorganicchemistry.com/2023/02/09/isoelectric-point-calculation/
What Is Isoelectric Point In Biochemistry? - Chemistry For Everyone - YouTube, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.youtube.com/watch?v=XmL2wtI3bVY
Two physics‐based models for pH‐dependent calculations of protein solubility - PMC - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8996476/
Recent Advances in Smart Polymers-based Therapeutics in Ophthalmology: | IJN, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.dovepress.com/recent-advances-in-smart-polymers-based-therapeutics-in-ophthalmology-peer-reviewed-fulltext-article-IJN
Protein pI and Intracellular Localization - PMC, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8667598/
Protein - Denaturation, Structure, Function | Britannica, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.britannica.com/science/protein/Protein-denaturation
(PDF) Modalities of Protein Denaturation and Nature of Denaturants - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/354236255_Modalities_of_Protein_Denaturation_and_Nature_of_Denaturants
Modalities of Protein Denaturation and Nature of Denaturants - International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://globalresearchonline.net/journalcontents/v69-2/02.pdf
9.6: Denaturation of Proteins - Chemistry LibreTexts, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://chem.libretexts.org/Courses/American_River_College/CHEM_309%3A_Applied_Chemistry_for_the_Health_Sciences/09%3A_Proteins_-_An_Introduction/9.06%3A_Denaturation_of_Proteins
The molecular basis for the chemical denaturation of proteins by urea - PMC, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC154312/
The effect of denaturants on protein structure - PMC, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2143764/
Role of Solvation Effects in Protein Denaturation: From Thermodynamics to Single Molecules and Back - PMC - PubMed Central, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3211090/
Protein Engineering for Construction Material Performance: Effect of Protein Denaturation on Air-Entraining Function - PubMed, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40956247/
The likelihood of aggregation during protein renaturation can be …, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2323847/
Mechanisms and consequences of protein aggregation: the role of folding intermediates - PubMed, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19538148/
Dissociative mechanism for irreversible thermal denaturation of oligomeric proteins - PMC, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5418479/
A kinetic coupling between protein unfolding and aggregation controls time‐dependent solubility of the human myeloma antibody light chain, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7679964/
Chaperones in control of protein disaggregation | The EMBO Journal, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.embopress.org/doi/10.1038/sj.emboj.7601970
Chaperone (protein) - Wikipedia, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://en.wikipedia.org/wiki/Chaperone_(protein)
Chaperone (Şaperon) Protein - Gelecek Bilimde, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://gelecekbilimde.net/chaperone-saperon-protein/
Nörodejeneratif Hastalıklarda Katlanmamış Protein Cevabının Tedavi Edici Potansiyeli - DergiPark, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/2156971
Chaperone machines for protein folding, unfolding and disaggregation - PMC, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4340576/
Protein Refolding/Renaturation - ResearchGate, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://www.researchgate.net/publication/288164091_Protein_RefoldingRenaturation
Refolding Techniques for Recovering Biologically Active …, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4030991/
Protein renaturation with simultaneous purification by protein folding liquid chromatography: recent developments - PubMed, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24233063/
Electrolytes: Types, Purpose & Normal Levels - Cleveland Clinic, erişim tarihi Eylül 26, 2025, https://my.clevelandclinic.org/health/diagnostics/21790-electrolytes