「科學家將煮熟的雞蛋重新溶解」是怎麼實現的？原理是什麼？

12-26

英文原文：http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2926546/Scientists-manage-UNBOIL-EGG-Chemical-process-untangle-proteins-lead-cheaper-cancer-treatments.html
微博：http://weibo.com/2549228714/C1ohcvYYp?from=page_1005052549228714_profilewvr=6mod=weibotimetype=comment#_rnd1422341887833
感覺很神奇，是真的么？怎麼實現的？

謝 @袁霖邀。
用尿素就好了。。。

看完原文後可以重新解答題主的問題了。原文鏈接：Shear-Stress-Mediated Refolding of Proteins from Aggregates and Inclusion Bodies

先說說《每日郵報》的報道，報道是基於Professor Gregory Weiss課題組發表的文章寫的，但是只是說了一部分，也就是最吸引眼球的一部分，「將煮熟的雞蛋重新溶解」這一實驗過程，然後腦子裡就會腦補如下的畫面：
煮熟的雞蛋是這樣的：

將煮熟的雞蛋重新溶解後近似於這樣：

赤果果的是個標題黨！實際情況如何呢？

實驗中用到的主要實驗材料是在體外表達的hen egg white lysozyme (HEWL，溶菌酶)，caveolin-ΔTM（小窩蛋白），PKA（蛋白激酶）的催化區和HIV gp41。課題組則通過新的技術將變性的這些蛋白復性並恢復其生物活性。

實驗中的確有一部分是用雞蛋做的，但請注意是雞蛋清，而非雞蛋！！！
為什麼實驗材料用到蛋清？
因為蛋清中有hen egg white lysozyme（溶菌酶），將蛋清熱處理並通過新技術復性後，通過檢測溶解的蛋清的溶菌酶活性，證明其溶菌酶的生物活性又能恢復的與野生型相當，實則是從側面證明課題組的新技術。

將煮熟的雞蛋清如何重新溶解呢？
補充材料對該實驗方法是如下描述：

The egg whites were obtained from chicken eggs, and diluted 2:3 in PBS, heat-treated at 90 °C for 20 min, and dissolved in 8 M urea overnight at 4 °C.

從雞蛋中獲取蛋清，然後用PBS緩衝液以2:3的比例稀釋，在90℃的條件下處理20min，在8M尿素中4℃溶解過夜。（注意，此處是90℃熱處理，而非100℃）
很神奇對嗎，對於做過蛋白純化或生化的同學應該清楚原理，待會會做補充。也就是這一段被新聞放大成」科學家將煮熟的雞蛋重新溶解「，其實是蛋清好嗎！

而實際上該課題組的研究成果在於該課題發明了一個新的vortex fluid device (VFD)技術，該技術利用剪切力對變性的蛋白進行重摺疊恢復其蛋白活性，該方法較於傳統復性技術縮短了時間和成本，減少蛋白製備過程中的浪費，能夠用於工業生產和實驗研究當中，這也就有了《每日郵報》報道的人們減少癌症治療的費用。（至於VFD技術的原理和操作感興趣的同學可以看原文獻）
————————————————————————————
接下來講煮熟蛋清的重溶解過程。
蛋白質的變性指的是蛋白在受到物理或化學因素的影響導致蛋白的二級或三級結構遭到破壞導致理化性質改變，蛋白喪失活性的現象。

高溫下熱處理蛋清後蛋清凝固就是一種蛋白質變性的過程。高溫條件下蛋白質分子中的氫鍵斷裂，但其一級結構沒有發生變化，蛋白的空間結構遭到破壞後，原來在蛋白內部的疏水基團暴露出來，發生疏水互作，蛋白的溶解度降低發生沉澱。

而8M的尿素為什麼能重新溶解變性後的蛋清呢？
1、尿素在4M-8M時都能斷裂氫鍵，是蛋白質發生不同程度的變性，因此尿素本身也是一種變性劑。但是高濃度尿素可以使蛋白完全變性，使蛋白以無規則捲曲的狀態存在；
2、尿素具有形成氫鍵的能力，尿素在8M濃度下時，可以破壞水的氫鍵，降低疏水相互作用，使蛋白質分子內部暴露的疏水基團伸展和溶解性增加。

這一技術已經不新鮮了，實驗室中常用的除了尿素還有鹽酸胍，它們都是變性蛋白較好的溶解劑。在體外表達蛋白時，大腸桿菌由於缺少蛋白摺疊輔助因子或者蛋白表達率過高來不及摺疊，此時很容易形成非正常摺疊的蛋白造成包涵體的出現。常見的純化方法是將包涵體分離出來用尿素重新溶解包涵體蛋白後再復性蛋白質。
前面講到的Gregory Weiss課題組則是發明了新的快速的蛋白復性方法使蛋白恢復生物活性。實則與煮熟的雞蛋重新溶解無關，溶解蛋白只是實驗的一個傳統方法而已。

把記者塞回子宮會不會分化成若干個精子和一個卵子呢

紅果果的標題黨而已
簡單來說這就是蛋白復性而已，話說我現在乾的就是這個。
至於用雞蛋來講述這個事情，一是吸引大眾眼球——而且通俗易懂；二來還用雞蛋比喻這個方法價格較低吧。因為現在做蛋白復性實驗通常是包涵體蛋白，而且要保證較高的活性（這個是難點）的話，需要花費不少的錢，這樣就會將以蛋白作為抗體的試劑的價格升高。但這種新型的蛋白復性技術或許就只需會花費少量的錢就能獲得較高活性的蛋白。

熟雞蛋變生？只是個比喻
粘個果殼鏈接給你

然後又能孵出小雞，就厲害了

這是人死了，變成殭屍么？

首先，用一種化學物質液化熟雞蛋的蛋白，然後用渦旋射流裝置切斷緊密纏結的蛋白質分子鏈以使它們正常重構。這項技術的研究人員說這種方法能用來治療癌症，但願吧。。。

熟雞蛋變生雞蛋只是一個形象的比喻，科學家利用生物化學技術使變性摺疊的蛋白重新恢復成蛋白未變性時候蛋白摺疊方式，因此只是蛋白復性的手段

蛋白質加熱變性後四級結構得變化是不可逆的。。
06年學的食品化學就是這麼學的

我記得蛋白質加熱變性是不可逆的吧。