Isoelektrinen piste

Isoelektrinen piste (pI) tarkoittaa pH-arvoa, jossa molekyylin nettovaraus on nolla ja jossa se ei liiku varausta kohti. Molekyylin nettovaraus riippuu liuoksen pH-arvosta ja se voi muuttua negatiivisesti tai positiivisesti varautuneeksi luovuttaessaan tai ottaessaan vastaan protoneja.

Isoelektrinen piste on oleellinen aminohapoille, joilla on sekä hapan karboksyylihapporyhmä että emäksinen aminoryhmä. Vesiliuoksessa karboksyylihapon vety protolysoituu ja amino-osa puolestaan ottaa vedyn vastaan. Tämän reaktion tapahtuessa täydellisesti molekyyli on ulkoisesti varaukseton. Tätä kutsutaan aminohapon isoelektriseksi pisteeksi.

Isoelektrinen fokusointi on biomolekyylien elektroforeettinen erottelumenetelmä, jossa tasavirran avulla synnytettävässä pH-gradientissa molekyylit, esimerkiksi proteiinit, liikkuvat isoelektriseen pisteeseensä. 

Elektroforeesissa pH-gradientin ollessa sähkövirran suuntainen näyte laitetaan geelin keskiosaan. Kun sähkövirta kytketään, alkavat molekyylit liikkua nettovarauksensa mukaisesti sähkökentässä. Negatiiviset liikkuvat kohti positiivista päätä ja positiiviset kohti negatiivista. Molekyylin nettovaraus muuttuu jatkuvasti molekyylin protonoituessa tai deprotonoituessa (protonia vastaanottaessa tai luovuttaessa), kun se etenee geelissä. Lopulta molekyyli saavuttaa pH:n, jossa sen nettovaraus on nolla. Tämä pH on molekyylin isoelektrinen piste, jossa molekyyli pysähtyy geelissä paikalleen, koska sillä ei ole enää varausta, joka veisi sitä anodille tai katodille. Jos molekyyli diffundoituu pois isoelektrisestä pisteestään, saa se heti nettovarauksen ja liikkuu takaisin isoelektriseen pisteeseensä sähkövirran avulla. Tämän ilmiön avulla molekyylit konsentroituvat tarkasti oikeaan kohtaan geelillä, ja näin ollen tällä menetelmällä pystytään erottelemaan proteiineja niiden elektronisen luonteen mukaan. 

Isoioninen piste on sama kuin isoelektrinen piste silloin, kun ionisidokset on nollassa.

Katso myös
Elektroforeesi

Lähteet

Aiheesta muualla 
Isoelektrinen piste - free online and offline program to calculation pI and more theoretical information about this subject 
 SWISS-2DPAGE - a database of isoelectric points coming from two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (~ 2,000 proteins) 
 Proteome-pI - a proteome isoelectric point database (predicted isoelectric point for all proteins) 

Ionit
Analyyttinen kemia
Molekyylibiologia