Denaturace bílkovin ( lat. denaturatus - postrádající přirozené vlastnosti; z de- - předpona znamenající oddělení, odstranění + natura - příroda, příroda) - změna nativní konformace molekuly bílkoviny pod vlivem různých destabilizačních faktorů. Aminokyselinová sekvence proteinu se nemění. Vede ke ztrátě proteinů jejich přirozených vlastností ( rozpustnost , hydrofilita atd.).
Proces denaturace jednotlivé molekuly proteinu, vedoucí k rozpadu její „tuhé“ trojrozměrné struktury, se někdy nazývá tání molekuly.
Téměř každá patrná změna vnějších podmínek, jako je zahřívání nebo výrazná změna pH , vede k trvalému narušení kvartérních, terciárních a sekundárních struktur proteinu. Obvykle je denaturace způsobena zvýšením teploty, působením silných kyselin a zásad, solí těžkých kovů, některých rozpouštědel ( alkohol ), záření atd.
Denaturace často vede k procesu agregace proteinových částic do větších v koloidním roztoku proteinových molekul. Vizuálně to vypadá například jako tvorba „bílkovin“ při smažení vajec.
Renaturace je obrácený proces denaturace, při kterém se proteiny vrací do své přirozené struktury. Je třeba poznamenat, že ne všechny proteiny jsou schopny renaturace; u většiny proteinů je denaturace nevratná. Pokud jsou při denaturaci bílkovin spojeny fyzikálně chemické změny s přechodem polypeptidového řetězce z hustě sbaleného (uspořádaného) stavu do neuspořádaného, pak se při renaturaci projevuje schopnost bílkovin samoorganizace, jejíž dráha je předem určený sekvencí aminokyselin v polypeptidovém řetězci, to znamená jeho primární strukturou určenou dědičnou informací . U živých buněk je tato informace pravděpodobně rozhodující pro přeměnu neuspořádaného polypeptidového řetězce během nebo po jeho biosyntéze na ribozomu do struktury molekuly nativního proteinu. Když se molekuly dvouvláknové DNA zahřejí na teplotu asi 100 °C, vodíkové vazby mezi bázemi se přeruší a komplementární vlákna se rozcházejí – DNA denaturuje. Při pomalém ochlazení se však komplementární vlákna mohou znovu spojit do pravidelné dvojité šroubovice. Tato schopnost DNA renaturace se využívá k výrobě umělých hybridních molekul DNA (tzv. molekulární hybridizace).
Skupina australských a amerických chemiků našla způsob (pomocí močoviny a centrifugace), jak renaturovat 20minutové vařené slepičí vejce během několika minut. [jeden]