Fehérjedenaturáció ( lat. denaturatus - természetes tulajdonságoktól mentes; de- -ből - elválasztást, eltávolítást + natura - természet, természet jelentő előtag ) - a fehérjemolekula natív konformációjának megváltozása különböző destabilizáló tényezők hatására. A fehérje aminosavsorrendje nem változik. Ez a fehérjék természetes tulajdonságainak elvesztéséhez vezet ( oldékonyság , hidrofilitás stb.).
Az egyedi fehérjemolekula denaturálódási folyamatát, amely a „merev” háromdimenziós szerkezet felbomlásához vezet, néha a molekula megolvadásának nevezik.
Szinte minden észrevehető változás a külső körülményekben, mint például a melegítés vagy a pH jelentős változása, a fehérje kvaterner, tercier és másodlagos szerkezetének következetes megsértéséhez vezet. A denaturációt általában a hőmérséklet emelkedése, erős savak és lúgok, nehézfémek sói, bizonyos oldószerek ( alkohol ), sugárzás stb. okozzák.
A denaturáció gyakran a fehérjerészecskék nagyobb részecskékre történő aggregációjához vezet a fehérjemolekulák kolloid oldatában. Vizuálisan ez például egy "fehérje" képződésének tűnik a tojássütés során.
A renaturáció a denaturáció fordított folyamata, amelyben a fehérjék visszatérnek természetes szerkezetükbe. Meg kell jegyezni, hogy nem minden fehérje képes renaturálódni; a legtöbb fehérjében a denaturáció visszafordíthatatlan. Ha a fehérjedenaturáció során fizikai-kémiai változások társulnak a polipeptidlánc sűrűn tömött (rendezett) állapotból rendezetlen állapotba való átmenetével, akkor a renaturáció során a fehérjék önszerveződő képessége nyilvánul meg, melynek útja a előre meghatározott aminosav-szekvenciája a polipeptidláncban, vagyis annak elsődleges szerkezete, amelyet örökletes információ határoz meg. Élő sejtekben ez az információ valószínűleg döntő egy rendezetlen polipeptid láncnak a riboszómán történő bioszintézise során vagy azt követően a natív fehérjemolekula szerkezetévé. Ha a kétszálú DNS-molekulákat körülbelül 100 °C-ra melegítjük, a bázisok közötti hidrogénkötések megszakadnak, és a komplementer szálak szétválnak – a DNS denaturálódik. Lassú lehűléskor azonban a komplementer szálak újra összekapcsolódhatnak egy szabályos kettős hélixbe. A DNS-nek ezt a renaturáló képességét mesterséges hibrid DNS-molekulák előállítására használják (úgynevezett molekuláris hibridizáció).
Ausztrál és amerikai vegyészek egy csoportja megtalálta a módját (karbamid és centrifugálás segítségével), hogy néhány perc alatt renaturáljon egy 20 perces főtt csirke tojást. [egy]