Jaki jest punkt izoelektryczny?

Białka są zbudowane z łańcuchów aminokwasów, z których każde ma różne wartości pH.Ogólne pH białka składa się z mieszaniny wartości pH poszczególnych aminokwasów, ponieważ tworzą jony w konkretnym roztworze, w którym są rozpuszczone.Punktem izoelektrycznym (PI) białka jest pH, w którym białko nie ma ładunku netto.Ta właściwość można wykorzystać w celu oddzielenia białka znanym PI od innych białek w heterogenicznej mieszaninie.

Aminokwasy mają grupę końcową aminową, która ma wysokie pH.Drugi koniec aminokwasu jest kwaśny terminal karboksylowy o niskim pH.Przy różnych wartościach pH aminokwasy na białkach będą się różnić pod względem ładunków.Białka poniżej ich punktu izoelektrycznego mają ładunek dodatni.Natomiast osoby powyżej tego punktu mają ładunek ujemny.

Aby wykorzystać znajomość punktu izoelektrycznego do oczyszczania białka, mieszanina białek jest poddawana polu elektrycznego.Odbywa się to powszechnie w żelach agarozowych lub poliakryloamidowych i jest znane jako koncentracja izoelektryczna.Starszą techniką jest wykonanie procedury na większą skalę w szklanej kolumnie za pomocą roztworu sacharozy z elektrodami na każdym końcu.Dodano związki zwane amfolitami, które powodują tworzenie spójnego gradientu pH.Gdy żel lub kolumna są poddawane prądowi elektrycznemu, białka migrują, dopóki nie osiągną punktu izoelektrycznego, a następnie pozostają stacjonarne. Białka na żelach są ogólnie widoczne przez barwnik, który wiąże białka.Czasami, jeśli badane są enzymy, można zastosować substrat, który daje kolorową reakcję.Zwykle stosuje się standardy, które mają białka znanych punktów izoelektrycznych.

Kiedy wiedzą, gdzie znajduje się pożądane białko, częstą techniką jest wycięcie izolowanego białka z żelu.Białko można następnie oczyszczyć i zsekwencjonować.Po znaniu sekwencji można ją wykorzystać do projektowania starterów dla reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) i zastosowania do klonowania genu dla białka, jeśli dostępny jest odpowiedni materiał kwasu nukleinowego.

Skupienie izoelektryczne jest również powszechnym sposobem do ścisłej analizyPowiązane białka, aby zobaczyć, jak różnią się od siebie.Jednym z powikłań może być to, że białka mogą mieć z nimi związane cukry.Nazywa się to glikozylacja i może wpływać na PI białka.Może wyglądać, jakby istnieje wiele białek z różnymi punktami izoelektrycznymi, podczas gdy w rzeczywistości istnieje tylko jedno białko, które było różnie glikozylowane.Białka oczyszczone standardowymi metodami, takimi jak chromatografia, są czasami analizowane przez koncentracja izoelektryczna, aby zapewnić ich czystość.