Les protéines sont construites de chaînes d'acides aminés, chacun ayant des valeurs de pH différentes. Le pH global de la protéine est composée du mélange des valeurs de pH des acides aminés individuels comme ils former des ions dans la solution particulière dans laquelle ils sont dissous. Le point isoélectrique (pI) d'une protéine est le pH auquel la protéine qui n'a pas de charge nette. Cette propriété peut être exploitée pour séparer la protéine avec le pI connu d'autres protéines dans un mélange hétérogène.
Les acides aminés ont un groupe amino terminal qui est basique, dont le pH est élevé. L'autre extrémité de l'aminoacide carboxy-terminal est la qui est acide, avec un pH bas. À différentes valeurs de pH, les acides aminés sur les protéines peuvent varier dans leurs charges. Protéines-dessous de leur point isoélectrique ont une charge positive. En revanche, ceux au-dessus de ce point ont une charge négative.
À exploiter la connaissance du point isoélectrique de la purification des protéines, un mélange de protéines est soumise à un champ électrique. Cela se fait couramment dans les gels d'agarose ou de polyacrylamide, et est connue comme la focalisation isoélectrique. Une vieille technique consiste à exécuter la procédure sur une plus grande échelle dans une colonne de verre à l'aide d'une solution de saccharose avec des électrodes à chaque extrémité. Composés appelés ampholytes sont ajoutés qui provoquent la formation d'un gradient de pH compatible. Lorsque le gel ou la colonne est soumise à un courant électrique, les protéines migrent jusqu'à leur point isoélectrique, puis reste stationnaire.
Les protéines sur les gels sont généralement rendus visibles par un colorant qui se lie protéines. Parfois, si les enzymes sont à l'étude, un substrat peut être utilisé qui donne une réaction colorée. Habituellement normes sont utilisées qui ont des protéines connues points isoélectriques.
Une fois qu'on sait où la protéine désirée est situé, une technique courante consiste à couper la protéine isolée du gel. La protéine peut ensuite être purifié et séquencé. Une fois que la séquence est connue, elle peut être utilisée pour la conception d'amorces pour la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et utilisé pour cloner le gène codant pour la protéine si approprié matériau d'acide nucléique est disponible.
La focalisation isoélectrique est également une voie commune pour analyser les protéines étroitement apparentées pour voir comment ils sont différents les uns des autres. Une complication peut être que les protéines peuvent avoir des sucres liés à eux. C'est ce qu'on appelle la glycosylation et peut affecter pI de la protéine. Cela peut sembler comme il ya plusieurs protéines ayant des points isoélectriques différents, alors qu'en fait, il ya juste une protéine qui a été différemment glycosylées. Protéines purifiées par des méthodes classiques telles que la chromatographie sont parfois analysées par focalisation isoélectrique pour assurer leur pureté.