İzoelektrik Nokta Nedir?

Proteinler, her biri farklı pH değerlerine sahip olan amino asit zincirlerinden yapılır. Proteinin genel pH'ı, ayrı ayrı amino asitlerin pH değerlerinin, çözündükleri özel çözeltide iyonlar oluştururken karışımından oluşur. Bir proteinin izoelektrik noktası (pi), o proteinin net bir yükü olmadığı pH'dır. Bu özellik, proteini bilinen pI ile heterojen bir karışımdaki diğer proteinlerden ayırmak için kullanılabilir.

Amino asitler, bazik olan ve yüksek pH değerine sahip olan bir amino terminal grubuna sahiptir. Amino asidin diğer ucu, düşük pH'lı, asidik karboksil terminalidir. Farklı pH değerlerinde, proteinler üzerindeki amino asitler yüklerine göre değişecektir. İzoelektrik noktalarının altındaki proteinlerin pozitif yükü vardır. Buna karşılık, bu noktanın üstünde olanlar negatif bir yüke sahip.

Protein saflaştırması için izoelektrik nokta bilgisinden yararlanmak için, bir protein karışımı bir elektrik alana maruz bırakılır. Bu genellikle agaroz veya poliakrilamid jellerinde yapılır ve izoelektrik odaklama olarak bilinir. Daha eski bir teknik, işlemi her iki ucunda elektrotlu sükroz çözeltisi kullanarak bir cam kolonda daha büyük ölçekte gerçekleştirmektir. Tutarlı bir pH gradyanının oluşumuna neden olan amfolitler adı verilen bileşikler eklenir. Jel veya sütun elektrik akımına maruz kaldığında, proteinler izoelektrik noktalarına ulaşana kadar göç eder ve sonra sabit kalır.

Jeller üzerindeki proteinler genellikle proteinleri bağlayan bir boya ile görünür hale getirilir. Bazen, eğer enzimler araştırılıyorsa, renkli bir reaksiyon veren bir substrat kullanılabilir. Genellikle bilinen izoelektrik noktaların proteinleri olan standartlar kullanılır.

İstenen proteinin nerede bulunduğunu bilen bir kez, ortak bir teknik izole edilmiş proteini jelden kesmektir. Protein daha sonra saflaştırılabilir ve dizilebilir. Dizi bilindikten sonra, polimeraz zincir reaksiyonu (pcr) için primerlerin tasarlanması ve uygun nükleik asit materyali mevcutsa, proteinin genini klonlamak için kullanılabilir.

İzoelektrik odaklama, birbirlerinden ne kadar farklı olduklarını görmek için yakından ilişkili proteinleri analiz etmenin yaygın bir yoludur. Bir komplikasyon, proteinlerin kendilerine bağlı şekerlere sahip olabilmesi olabilir. Buna glikozilasyon denir ve proteinin pl'ini etkileyebilir. Farklı izoelektrik noktalara sahip çok sayıda protein varmış gibi görünebilir, gerçekte diferansiyel olarak glikosile edilmiş sadece bir protein vardır. Kromatografi gibi standart yöntemlerle saflaştırılmış proteinler, saflıklarını sağlamak için bazen izoelektrik odaklama ile analiz edilir.