【4.3.3】蛋白质和核酸的酸碱解离和等电点(PI)

一、蛋白质的两性解离

与氨基酸、寡肽和多肽一样,蛋白质也能发生两性解离,具有pI。蛋白质的两性解离性质是由其表面氨基酸残基的可解离的R基团以及肽链两端游离的氨基或羧基造成的。由于一个蛋白质分子含有多个氨基酸残基,其解离情况要比单个氨基酸或一个小肽复杂得多,并且各个可解离基团的pKa究竟是多少很难确定,因此一种蛋白质的pI值不能直接计算,只能使用等电聚焦或等电点沉淀等方法进行测定。

不同蛋白质的氨基酸组成不同,因此pI会不一样。pI不同的蛋白质在同一pH下所带净电荷不同,因而可用离子交换层析或电泳的方法对它们进行分离和纯化。如果蛋白质的碱性氨基酸残基较多,则pI偏碱;如果酸性氨基酸残基较多,pI偏酸。而酸、碱氨基酸含量相近的蛋白质的pI大多为中性偏酸。

测定蛋白质等电点的方法(Determination of Protein’s pI)

  1. 等电点沉淀(pI precipitation)
  2. 等电聚集电泳(Isoelectric focusing electrophoresis)
    • 配制带有pH梯度的凝胶(Make a gel with pH gradient)
    • 对蛋白质上样(Load protein)
    • 找出蛋白质停止泳动位置的pH(Find the pH where the protein stops moving)

二、核酸的两性解离

核酸的酸碱解离性质与核苷酸一致。但由于核酸为多聚核苷酸,含有大量的磷酸基团,因此它们的pI值较低,DNA的pI为4~4.5,RNA的pI为2~2.5。

参考资料

  • 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
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