タンパク質の表面には水と作用するアミノ酸残基が存在します。 このアミノ酸は親水性アミノ酸と呼ばれ、アルギニン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸などがある。 pH7では、これらのアミノ酸の側鎖は電荷を帯びており、アルギニンとリジンは正、負
アスパラギン酸とグルタミン酸の場合。 pHが高くなると、リジンとアルギニンは正の電荷を失い始め、約12以上のpHでは主に中性となる。 一方、アスパラギン酸やグルタミン酸は、pHが下がるにつれて負の電荷を失い始め、pH4以下では主に中性になります。
タンパク質の表面は、電荷を持つアミノ酸の数と同一性、およびpHに依存した正味の電荷を持っています。 特定のpHでは正負の電荷が均衡し、正味の電荷はゼロになります。 このpHは等電点と呼ばれ、ほとんどのタンパク質ではpH5.5から8の範囲に存在する。 タンパク質の溶解度が最も低くなるのは等電点である。 タンパク質の表面に電荷がある場合、タンパク質は他のタンパク質分子よりも水と相互作用することを好みます。 この電荷により、タンパク質はより溶解しやすくなります。 正味の電荷がなければ、タンパク質間の相互作用や沈殿が起こりやすくなる。
血液中のタンパク質の溶解度には、7.35～7.45の範囲のpHが必要です。 血液の重炭酸-炭酸緩衝系（HCO 3 – + H + ↔ H 2 CO 3 ）では、重炭酸が炭酸より過剰であるため、正しいpHを維持することができる。 肺から二酸化炭素を吐き出すと、血液中の重炭酸イオンの一部がプロトンと結合し、pHが上昇することになります。 しかし、重炭酸イオンとプロトンは過剰に存在するため、少数のプロトンが失われたとしてもpHに大きな影響を与えることはない。
タンパク質混合物のタンパク質は、等電点収束と呼ばれる手法で分離することができます。 混合物はpH勾配のあるポリアクリルアミドゲルに入れられる。 陽極（プラス電極）と陰極（マイナス電極）は、それぞれpH勾配の低い方と高い方に配置される。 もしタンパク質がpHの高い領域にあれば、それは負に帯電しており、陽極に向かって移動する。 タンパク質が低いpH領域に移動すると、表面電荷のマイナスが減少し、タンパク質の正味電荷がゼロとなるpH領域（等電点）に到達する。 タンパク質は移動を停止し、異なるタンパク質は異なる等電点を持つため、分離が可能になります。