Question

Для чего необходимо знание изоэлектрической точки белка?

Answer 1

Изоэлектрическая точка (pI) — кислотность среды (pH), при которой определённая молекула или поверхность не несёт электрического заряда. Амфотерные молекулы (цвиттер-ионы) содержат как положительные, так и отрицательные заряды, наличием которых определяется pH раствора. Заряд различных функциональных групп таких молекул может меняться в результате связывания или, наоборот, потери протонов H+. Значение изоэлектрической точки такой амфотерной молекулы определяется величинами констант диссоциации кислотной и основной фракций: Растворимость амфотерных молекул, как правило, является минимальной при pH равной или близкой к изоэлектрической точке pI. Часто они в своей изоэлектрической точке выпадают в осадок. Многие биологические молекулы, такие как аминокислоты и белки, являются по своей природе амфотерными, так как содержат и кислотные, и основные функциональные группы. Общий заряд белка определяется боковыми группами аминокислот, которые могут быть положительно- или отрицательно-заряженными, нейтральными или полярными. Общий заряд белка при pH ниже изоэлектрической точки является положительным. Наоборот, при pH выше изоэлектрической точки общий заряд белка — отрицательный. В самой изоэлектрической точке сумма положительных зарядов на белковой молекуле равна сумме отрицательных зарядов, поэтому будучи помещена в электрическое поле такая молекула не двигается. Изоэлектрическое фокусирование белков используется для разделения смеси белков в полиакриламидном геле в градиенте pH в зависимости от величины их изоэлектрических точек.

Answer 2

Изоэлектрическая точка (pI, или точка изоэлектрической точки) белка - это pH, при котором белок имеет равное количество положительных и отрицательных зарядов, и, следовательно, нет чисто положительного или чисто отрицательного заряда. Знание изоэлектрической точки белка важно по нескольким причинам:

1. Очистка белка: Изоэлектрическая фокусировка (isoelectric focusing) - это метод очистки белков на основе их изоэлектрической точки. При этом белок перемещается в электрическом поле к точке, где его заряд равен нулю, и может быть затем собран и извлечен. Это важный этап в биохимических и биологических исследованиях для очистки и концентрации белков.

2. Электрофорез: Изоэлектрическая точка также важна при проведении электрофореза белков. Этот метод используется для разделения белков по их размеру и заряду. Зная изоэлектрическую точку белка, можно настроить pH буфера так, чтобы белок двигался к нужному месту на геле.

3. Биохимические исследования: Знание изоэлектрической точки помогает исследователям определить оптимальные условия для манипуляций с белками, такие как их извлечение, очистка, фрагментация и маркировка.

4. Структура и функция: Изоэлектрическая точка может также давать некоторую информацию о структуре и функции белка. Например, изменение изоэлектрической точки белка может свидетельствовать о его модификации или изменении конформации, что может быть связано с изменением его функциональной активности.

Таким образом, изоэлектрическая точка белка играет важную роль в биохимических, биологических и биомедицинских исследованиях, а также в процессах очистки и анализа белков.