Qual è il punto isoelettrico?

Le proteine sono costruite in catene di aminoacidi, ognuna delle quali ha valori di pH diversi.Il pH complessivo della proteina è composto dalla miscela dei valori di pH dei singoli aminoacidi mentre formano ioni nella soluzione particolare in cui vengono sciolti.Il punto isoelettrico (PI) di una proteina è il pH a cui quella proteina non ha una carica netta.Questa proprietà può essere sfruttata per separare la proteina con il PI noto da altre proteine in una miscela eterogenea.

Gli aminoacidi hanno un gruppo terminale amminico che è di base, con un pH elevato.L'altra estremità dell'amminoacido è il terminale carbossilico che è acido, con un pH basso.A diversi valori di pH, gli aminoacidi sulle proteine varieranno nelle loro cariche.Le proteine al di sotto del loro punto isoelettrico hanno una carica positiva.Al contrario, quelli sopra questo punto hanno una carica negativa.

Per sfruttare la conoscenza del punto isoelettrico per la purificazione delle proteine, una miscela di proteine è soggetta a un campo elettrico.Questo è comunemente fatto in gel di agarosio o poliacrilammide ed è noto come messa a fuoco isoelettrico.Una tecnica più vecchia è quella di eseguire la procedura su una scala più ampia in una colonna di vetro usando una soluzione di saccarosio con elettrodi su ciascuna estremità.Vengono aggiunti composti chiamati anfoliti che causano la formazione di un gradiente di pH coerente.Quando il gel o la colonna sono sottoposti alla corrente elettrica, le proteine migrano fino a raggiungere il loro punto isoelettrico e quindi rimangono stazionarie. Le proteine su gel sono generalmente rese visibili da un colorante che lega le proteine.A volte, se vengono studiati gli enzimi, è possibile utilizzare un substrato che fornisce una reazione colorata.Di solito vengono utilizzati standard che hanno proteine di punti isoelettrici noti. Una volta che si sa dove si trova la proteina desiderata, una tecnica comune è quella di tagliare la proteina isolata dal gel.La proteina può quindi essere purificata e sequenziata.Una volta nota la sequenza, può essere utilizzata per progettare primer per la reazione a catena della polimerasi (PCR) e utilizzata per clonare il gene per la proteina se è disponibile materiale acido nucleico adatto.proteine correlate per vedere quanto sono diversi l'uno dall'altro.Una complicazione può essere che le proteine possono avere zuccheri legati ad esse.Questo si chiama glicosilazione e può influenzare il PI della proteina.Può sembrare che ci siano più proteine con diversi punti isoelettrici, quando in realtà c'è solo una proteina che è stata differenzialmente glicosilata.Le proteine purificate con metodi standard come la cromatografia sono talvolta analizzate mediante messa a fuoco isoelettrica per garantire la loro purezza.