Kas yra izoelektrinis taškas?

Baltymai yra sudaryti iš aminorūgščių grandinių, kurių kiekviena turi skirtingą pH vertę. Bendras baltymo pH yra sudarytas iš atskirų aminorūgščių pH verčių mišinio, nes jos sudaro jonus konkrečiame tirpale, kuriame yra ištirpę. Baltymo izoelektrinis taškas (pI) yra pH, kuriame baltymas neturi grynojo krūvio. Šią savybę galima panaudoti norint atskirti baltymą su žinomu pI nuo kitų baltymų nevienalyčiame mišinyje.

Aminorūgštys turi aminogalinę grupę, kuri yra bazinė ir turi aukštą pH. Kitas aminorūgšties galas yra karboksilo galas, kuris yra rūgštus ir žemas pH. Esant skirtingoms pH vertėms, baltymuose esančių aminorūgščių krūvis skirsis. Žemiau jų izoelektrinio taško esantys baltymai turi teigiamą krūvį. Priešingai, tie, kurie viršija šį tašką, turi neigiamą krūvį.

Norint panaudoti žinias apie izoelektrinį tašką baltymų gryninimui, baltymų mišinys yra veikiamas elektrinio lauko. Tai dažniausiai daroma agarozės arba poliakrilamido gelyje ir žinoma kaip izoelektrinis fokusavimas. Senesnė technika yra atlikti procedūrą didesniu mastu stiklinėje kolonėlėje, naudojant sacharozės tirpalą su elektrodais kiekviename gale. Pridedama junginių, vadinamų amfolitais, kurie sukelia pastovaus pH gradiento susidarymą. Kai gelis arba kolonėlė yra veikiami elektros srovės, baltymai migruoja tol, kol pasiekia izoelektrinį tašką, o tada lieka nejudantys.

Baltymai ant gelio paprastai matomi dažais, kurie suriša baltymus. Kartais, jei tiriami fermentai, gali būti naudojamas substratas, kuris suteikia spalvotą reakciją. Paprastai naudojami standartai, turintys žinomų izoelektrinių taškų baltymus.
Sužinojus, kur yra norimas baltymas, įprastas būdas yra išpjauti izoliuotą baltymą iš gelio. Tada baltymai gali būti išgryninti ir sekvenuoti. Kai seka yra žinoma, ji gali būti naudojama polimerazės grandininės reakcijos (pcr) pradmenims kurti ir, jei yra tinkamos nukleino rūgšties medžiagos, klonuoti baltymo geną.

Izoelektrinis fokusavimas taip pat yra įprastas būdas analizuoti glaudžiai susijusius baltymus, kad pamatytumėte, kaip jie skiriasi vienas nuo kito. Viena iš komplikacijų gali būti ta, kad baltymai gali turėti cukrų. Tai vadinama glikozilinimu ir gali turėti įtakos baltymo pI. Gali atrodyti, kad yra keli baltymai su skirtingais izoelektriniais taškais, nors iš tikrųjų yra tik vienas baltymas, kuris buvo skirtingai glikozilintas. Standartiniais metodais, pavyzdžiui, chromatografija, išgryninti baltymai kartais analizuojami izoelektriniu fokusavimu, siekiant užtikrinti jų grynumą.