Kas ir izoelektriskā fokusēšana?

Spēja atdalīt molekulas izoelektriskajā fokusā ir balstīta uz izpratni par dažādu proteīnu pH līmeni. Olbaltumvielu pH var būt no 1 līdz 12. Olbaltumvielu neto lādiņu noteiks vietējās vides pH līmenis. Piemēram, proteīnam var būt neitrāls, pozitīvs vai negatīvs neto lādiņš, pamatojoties uz apkārtējās vides pH.

Jebkura proteīna neto lādiņš ir tā pozitīvo un negatīvo lādiņu kopējā summa. To nosaka tas, vai aminoķēdes, kas veido proteīnu, ir skābas vai bāziskas. Ja skābo grupu ir vairāk nekā bāzes grupu, iegūtais pH būs zems vai skābs. Ja bāzisko grupu ir vairāk nekā skābo grupu, iegūtais pH būs augsts vai bāzisks. Lielākajai daļai olbaltumvielu pH būs no 3 līdz 12, ar lielu koncentrāciju diapazonā no 4 līdz 7.

Proteīni ir pozitīvi uzlādēti, ja tie atrodas šķīdumā, kura pH vērtība ir zemāka nekā pašam proteīnam. Tiem būs negatīvs lādiņš, ja šķīduma pH vērtība ir augstāka par viņu pašu pH. Tāpēc proteīna pH līmeni sauc par proteīna izoelektrisko punktu. Izoelektriskā fokusēšana notiek, kad proteīna vidi manipulē, izmantojot elektrisko lauku.

Ja proteīna vidē tiek pielietots elektriskais lauks, tas ietekmēs proteīna daļiņu uzvedību. Tas nozīmē, ka tad, kad proteīns tiek pakļauts videi, kas ir tādā pašā pH līmenī kā pašam, proteīna daļiņas nepārvietosies. Tomēr, ja olbaltumviela tiek pakļauta videi, kuras pH ir zemāks nekā pašam, daļiņas virzīsies uz katodu. Ja proteīna vidē ir augstāks pH nekā pašam, daļiņas virzīsies uz anodu. Izoelektriskai fokusēšanai ir nepieciešams manipulēt ar proteīna vidi, lai tā daļiņas pārvietotos vēlamajā virzienā.