Rechner fuer aliphatischen Index

Der Index addiert die Molprozente von vier Resten mit festen Gewichten und lässt die anderen sechzehn vollständig außer Betracht. Alanin trägt das Gewicht eins, Valin 2.9, und Isoleucin und Leucin teilen sich das Gewicht 3.9. Jeder geladene Rest, jeder polare Rest sowie Phenylalanin, Tryptophan und Cystein sind für ihn unsichtbar. Die Gewichte sind Koeffizienten aus einer Regression in der Originalarbeit und keine physikalischen Konstanten, sie kodieren also einen Zusammenhang, der an gefalteten globularen Proteinen beobachtet wurde und nichts weiter. Diese Herkunft lohnt sich zu merken, denn sie legt die Population fest, die die Zahl beschreibt, und sie ist der Grund, warum die Interpretation dort endet, wo sie endet.

Eine unmittelbare Folge ist, dass die Skala allein durch die Zusammensetzung begrenzt wird, die man ihr zufüttert. Eine Kette aus reinem Alanin erzielt unabhängig von ihrer Länge genau 100, denn ihr Alanin-Molprozent ist 100 und das Gewicht ist 1. Eine Kette aus zweiunddreißig Resten, gebaut aus acht Alaninen, acht Valinen, acht Isoleucinen und acht Leucinen, erzielt 25 + 2.9 x 25 + 3.9 x 50, also 292.5. An dieser Zahl ist nichts falsch; sie zeigt, dass der für echte Proteine gewohnheitsmäßig genannte Bereich von 60 bis 100 eine Eigenschaft davon ist, wie diese Proteine tendenziell zusammengesetzt sind, und keine Obergrenze, die im Index steckt.

Auf einer kurzen Kette ist der Nenner wichtiger als die Gewichte. Ein einzelnes Alanin in einer Kette aus vier Resten ist 25 Prozent, also erzielt AGDE 25, eine Zahl, die beruhigend wie ein Proteinindex aussieht und in Wahrheit nur dessen Alaninanteil ist. Setzen Sie dasselbe Alanin in eine Kette aus vierzig Resten, ist es 2.5 Prozent, und der Index wird 2.5. Der Peptidlängenrechner sagt Ihnen, in welchem der beiden Regimen Sie sich befinden, bevor Sie irgendetwas in das Ergebnis hineinlesen, und auf einer kurzen Kette ist er es, der entscheidet, wie viel die Zahl bedeutet.

Die Formel ist auf das Molprozent definiert, also die Anzahl geteilt durch die Länge und mal hundert, und nicht auf den einfachen Bruch. Wer sie mit 0.25 anstelle von 25 nachrechnet, erhält ein um den Faktor hundert zu kleines Ergebnis, und der Fehler ist völlig stumm, weil in der Arithmetik nichts schiefgeht: AGDE ergibt 0.25 statt 25, was immer noch wie ein Index aussieht und um zwei Größenordnungen danebenliegt. Dass er eine Prüfung übersteht, liegt daran, dass die falsche Antwort dieselbe Form hat wie die richtige: eine kleine Zahl in einem Feld, das normalerweise eine kleine Zahl enthält.

Es gibt eine schnelle Prüfung, die ihn fängt. Für eine Kette, die Alanin und keine der drei anderen mitgezählten Reste enthält, muss der Index genau dem Alanin-Molprozent entsprechen, die Antwort liegt also in diesem Fall immer zwischen 0 und 100. Alles über 100 sagt Ihnen, dass die Formel auf Bruchteile statt auf Prozente angewandt wurde. Der andere Weg ist, die Prozente ganz zu überspringen: Multiplizieren Sie jede rohe Anzahl mit ihrem Gewicht, addieren Sie die vier Summanden und teilen Sie einmal am Ende durch die Länge. Eine Division geht viel schwerer falsch als zwei, und die Anzahlen kommen direkt aus dem Aminosäurezusammensetzungsrechner .

Ein verwandter Fall sieht wie ein Versagen aus und ist keines. Eine Kette ohne einen der vier mitgezählten Reste liefert null, und das ist eine echte arithmetische Antwort und keine abgewiesene Eingabe. Es ist zugleich die am wenigsten informative Antwort, die die Seite geben kann, denn auf einer Skala, auf der echte gefaltete Proteine um die Mitte der Hunderter liegen, beschreibt eine null eine Kette, die vollständig aus den Resten gebaut ist, die die Formel per Definition ignorieren soll. Sie als berechneten Wert zu berichten statt als Fehler zu melden ist das richtige Verhalten, sie als niedrigen Wert zu lesen statt als Fehlen relevanter Reste ist der Fehler.

Der Zusammenhang hinter den Gewichten wurde zwischen der Zusammensetzung und dem Schmelzverhalten gefalteter globularer Proteine hergestellt. Ein kurzes lineares Peptid hat keine Faltung und damit kein Schmelzverhalten, das der Index vorhersagen könnte, die Stabilitätslesart hat also nichts, woran sie sich halten könnte. Die Zahl selbst bleibt eine getreue arithmetische Zusammenfassung von vier Molprozenten. Sie für eine ungefaltete Kette als Stabilitätswert zu lesen ist ein Kategoriefehler und keine kleine Ungenauigkeit, und er ist der leichteste Fehler, weil das Wort Stabilität direkt neben dem Ergebnis gedruckt steht.

Über die Faltung hinaus schweigt der Index über die Ladung, und die Ladung ist es, die darüber entscheidet, ob eine Kette in Lösung bleibt. Zwei Peptide mit identischen Alanin-, Valin-, Isoleucin- und Leucinprozenten können sich in jedem ihrer ionisierbaren Reste unterscheiden und genau denselben Wert erzielen. Der Rechner für den hydrophoben Restanteil zählt die unpolaren Reste ohne Gewichtung und überschneidet sich deshalb nur teilweise, während der GRAVY-Leitfaden darlegt, warum das gewichtete Mittel je Rest die Zusammenfassung ist, die auf eine solche Änderung tatsächlich reagiert. Die Ladung ist die Variable, die am häufigsten entscheidet, wie sich ein Peptid in Lösung verhält, und ein Index, der sie nicht sieht, beantwortet eine engere Frage als die, die meist gestellt wird.

Die Länge fällt auf eine Weise weg, die Leute überrascht. Zwei Ketten mit identischer Zusammensetzung erzielen denselben Wert, gleichgültig wie lang sie sind, weil die Prozente in beiden Fällen dieselben sind. Das ist eine direkte Folge der Definition, und es bedeutet, dass der Index kein Längenmaß ist. Ihn über Ketten sehr unterschiedlicher Größe hinweg zu vergleichen heißt, auch die Zusammensetzung mitzuvergleichen, sonst vergleicht man Äpfel mit Birnen, und ein Unterschied im Ergebnis sagt möglicherweise gar nichts über die Änderung aus, die Sie vorgenommen haben.

Das Ergebnis ist dimensionslos und keine Temperatur. Es gibt keine veröffentlichte Umrechnung vom aliphatischen Index auf einen Schmelzpunkt in Grad, weil der Index ein auf eine Zusammensetzung angewandter Regressionskoeffizient ist und keine physikalische Größe. Seine nützliche Form ist eine Rangfolge: Unter Ketten ähnlicher Länge und ähnlicher Faltung sitzt ein höherer Wert an dem Ende des Bereichs, der in den Ausgangsdaten mit höherem Schmelzverhalten verbunden war. Anders verwendet verliert er seine Bedeutung, und eine Zahl, die ohne die Zusammensetzung dahinter angegeben wird, kann niemand sonst nachprüfen.

Die ehrliche Verwendung ist also eng und vergleichend. Rechnen Sie ihn für zwei Sequenzen aus, sehen Sie, welcher der vier Prozente sich tatsächlich geändert hat, und behandeln Sie die Differenz als Anlass, sich etwas anderes anzusehen, statt als Ergebnis für sich genommen. Wenn die Frage hinter der Zahl lautet, wie hydrophob eine Kette ist, beantwortet der GRAVY-Score-Rechner sie direkter. Wenn sie lautet, wie stark eine Sequenz an einer Proteinoberfläche anliegen könnte, wurde dafür der Boman-Index gebaut. Und wenn sie einfach lautet, wie viel Material eine Kette enthält, ist der Leitfaden zur Molekülmasse und zu Peptidrechnungen die passende Rechnung.