Le proteine rimangono disciolte in soluzione a causa dei loro residui amminoacidici di superficie carichi che interagiscono con le molecole di solvente. Se tali interazioni vengono meno, le molecole proteiche interagiscono prevalentemente tra di loro formando aggregati che precipitano. La facilità o difficoltà con la quale la proteina viene impossibilitata a interagire col solvente dipende largamente dalla natura dei residui amminoacidici di superficie.
Prove ed errori da parte dello sperimentatore serviranno a determinare il comportamento specifico della proteina.
Sono 5 gli agenti comunemente usati per far precipitare le proteine:
Il metodo più usato per la precipitazione è l'aggiunta di sali come il solfato d'ammonio o il fosfato di potassio.
La velocità alla quale viene aggiunto il sale alla soluzione è molto importante. Per molte proteine infatti l'aggiunta deve essere graduale. Questa velocità deve essere determinata sperimentalmente.
Se è l'ammonio solfato il sale che viene aggiunto e il solvente non è tamponato o lo è debolmente, allora è importante monitorare il pH. Quando si rende necessario un aggiustamento del pH si può aggiungere una base debole come idrossido d'ammonio diluito o il Tris.
Una volta raggiunta l'equilibrazione il precipitato viene raccolto per centrifugazione.
Col solfato d'ammonio si ottiene l'allontanamento fino al 75% delle proteine grezze (ho ridotto il quantitativo di proteine a 1/4 Þ ho purificato 4X) e inoltre ho concentrato fortemente il campione ; il grado della concentrazione dipende da quanta soluzione è stata usata per ridissolvere il campione.
Come descritto in "anfoliti in soluzione acquosa" le proteine possono essere cariche positivamente o negativamente a seconda se il pH viene portato sotto il loro punto isoelettrico o sopra rispettivamente. Queste forme cariche sono molto più solubili delle molecole elettricamente neutre. Di conseguenza, cambiare il pH può portare alla precipitazione di alcune molecole. La nostra proteina può precipitare o può restare in soluzione. Quanto si possa far variare il pH e quanto rapidamente deve essere determinato sperimentalmente per ciascuna proteina. Lo stesso vale per le variazioni di temperatura.
Essi fanno decrescere fortemente la solubilità proteica. Questo avviene a causa della diminuzione della costante dielettrica del mezzo e grazie alla "deidratazione" (viene cioè impedita l'interazione con le molecole d'acqua). Con la diminuzione della costante dielettrica di una soluzione le forze attrattive tra residui di superficie di carica opposta aumenta e questo comporta la formazione di aggregati che precipitano.
I solventi organici che si usano più spesso sono etanolo, metanolo, acetone.
La temperatura alla quale avviene la precipitazione è un fattore importante perché in presenza di solventi organici la solubilità diminuisce marcatamente insieme alla temperatura.
Sono policationi e si legano a composti negativamente carichi neutralizzando una grande proporzione di carica che posseggono.
E' un polielettrolita.