Τι είναι το ισοηλεκτρικό pH;

Ισοηλεκτρικό pH (PI) εξήγησε:

Το Ισοηλεκτρικό σημείο (PI) ενός μορίου, τυπικά μιας πρωτεΐνης ή αμινοξέος, είναι το pH στο οποίο το μόριο δεν φέρει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο .

Εδώ είναι μια κατανομή:

* πρωτεΐνες και αμινοξέα έχουν τόσο όξινες (καρβοξυλικές) όσο και βασικές (αμινο).

* σε διαφορετικές τιμές pH , αυτές οι ομάδες μπορούν να πρωτονιωθούν ή να αποπρωτονιωθούν, οδηγώντας σε καθαρό θετικό ή αρνητικό φορτίο στο μόριο.

* Το PI είναι το συγκεκριμένο ph όπου τα θετικά και αρνητικά φορτία εξισορροπούν, με αποτέλεσμα ένα ουδέτερο μόριο.

Σημασία του PI:

* Διαλυτότητα και σταθερότητα: Το ΡΙ επηρεάζει τη διαλυτότητα μιας πρωτεΐνης. Στο PI, οι πρωτεΐνες τείνουν να συγκεντρώνονται λόγω μειωμένης ηλεκτροστατικής απόρριψης. Αυτό μπορεί επίσης να επηρεάσει τη σταθερότητα και τη λειτουργία τους.

* Διαχωρισμός και καθαρισμός: Τεχνικές όπως η ισοηλεκτρική εστίαση βασίζονται στο PI για να διαχωρίσουν τις πρωτεΐνες με βάση το φορτίο τους.

* Παράδοση φαρμάκου: Το PI ενός φαρμάκου μπορεί να επηρεάσει την απορρόφηση, τη διανομή και την εξάλειψη του σώματος.

Υπολογισμός PI:

* για αμινοξέα: Το PI υπολογίζεται με τον μέσο όρο των τιμών PKA των δύο ιονψιμένων ομάδων (συνήθως των ομάδων καρβοξυλίου και αμινο).

* για πρωτεΐνες: Το PI είναι πιο περίπλοκο για τον υπολογισμό, καθώς εξαρτάται από τις τιμές PKA όλων των ιονίζουσων πλευρικών αλυσίδων.

Παραδείγματα:

* λυσίνη: Έχει PI 9,74, υποδεικνύοντας ότι θα φέρει καθαρή θετική χρέωση σε τιμές pH κάτω από 9,74 και καθαρή αρνητική φόρτιση σε τιμές pH πάνω από 9,74.

* γλουταμικό οξύ: Έχει PI 3,22, υποδεικνύοντας ότι φέρει καθαρή αρνητική φόρτιση σε τιμές pH πάνω από 3,22.

Συνοπτικά, το ισοηλεκτρικό σημείο είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα των πρωτεϊνών και των αμινοξέων που επηρεάζουν την φορτία, τη διαλυτότητα και τις αλληλεπιδράσεις τους με άλλα μόρια. Η κατανόηση του PI είναι ζωτικής σημασίας για διάφορες εφαρμογές στη βιοχημεία, τη βιοφυσική και την ανάπτυξη φαρμάκων.