Rechner fuer geladenen Restanteil

Der folgenreichste Unterschied auf dieser Seite ist der zwischen einer Anzahl von Resten, die eine Ladung tragen können, und der Ladung selbst. Die erste ist eine ganze Zahl geteilt durch eine Länge. Die zweite ist vorzeichenbehaftet, gebrochen und eine Funktion des pH-Werts. Eine Kette kann nach dieser Anzahl zu fünfzig Prozent geladen sein und insgesamt positiv, insgesamt negativ oder nahezu neutral sein, je nachdem welche Arten vorhanden sind. Der Nettoladungsrechner gibt die vorzeichenbehaftete Zahl zurück, und dass beide verschiedene Fragen beantworten, ist an keiner der beiden Stellen ein Mangel.

Die Anzahl ist ein Anteil der Kette und trägt keine Einheit. Sie beschreibt, welcher Anteil der Sequenz für elektrostatische Wechselwirkungen ausgerüstet ist, was eine reale und nützliche Sache zu wissen ist, und sie sagt nichts über die Richtung dieser Wechselwirkung, ihre Größe bei einem bestimmten pH-Wert oder über die Anordnung der Gruppen. Nichts in einer Anzahl über Positionen kann ein Vorzeichen zurückgewinnen, denn das Vorzeichen hängt davon ab, welche Arten von Seitenketten vorhanden sind, und nicht davon, wie viele es gibt.

Histidin wird hier als ein vollständig geladener Rest gezählt, und das ist die größte einzelne Quelle der Abweichung zwischen dieser Zahl und der modellierten Ladung. Der Seitenketten-pKa in der auf dieser Website verwendeten Tabelle liegt bei 6,0, und bei einem pH-Wert von 7 ist der tatsächlich protonierte Anteil eins geteilt durch eins plus zehn hoch eins, also etwa neun Prozent. Ein Histidin trägt also zu dieser Anzahl eins bei und zu einer Ladung bei neutralem pH ungefähr 0,09, und der Abstand zwischen diesen beiden Zahlen ist nicht klein.

Die Asymmetrie lohnt sich, klar auszusprechen, weil sie in der Klassifikation nur in eine Richtung läuft. Kein anderer hier als geladen gezählter Rest wird so stark überzählt wie Histidin, denn die sauren und die stark basischen Gruppen liegen über den meisten des Arbeitsbereichs wirklich nahezu vollständig in einem Zustand vor. Deshalb liefert eine kurze saure Kette eine Anzahl und eine Ladung, die recht gut übereinstimmen, eine Kette, die sich auf Histidin stützt, aber nicht. Der Leitfaden zu Nettoladung und Henderson-Hasselbalch stellt die Arithmetik je Gruppe dar, und der Rechner für die Ladungs-pH-Kurve zeigt, wie viel eine Gruppe nahe ihrem pKa verschieben kann.

Keine der beiden endständigen Gruppen erscheint in diesem Prozentsatz, und für ein kurzes Peptid ist diese Auslassung groß. Eine Kette aus vier Resten mit zwei sauren Seitenketten ist nach dieser Anzahl zu fünfzig Prozent geladen, das Molekül enthält aber tatsächlich vier ionisierbare Gruppen: die beiden Seitenketten plus einem basischen N-Terminus und einem sauren C-Terminus. Der wahre Anteil ionisierbarer Positionen ist also hundert Prozent und nicht fünfzig, und die gesamte Abweichung sitzt in den beiden Enden.

Die Enden sind zugleich die am leichtesten zu entfernenden Gruppen und die größten. Die Amidierung oder Acetylierung eines Endes entfernt eine volle Ladung, was bei einer kurzen Kette der Unterschied zwischen einem gut löslichen Peptid und einem mit der halben elektrostatischen Stütze sein kann, die es zu haben schien. Der Rechner für terminale Modifikation liefert die Massenänderung, und die Arithmetik auf der Nettoladungsseite ist der Ort, an dem die Folge für die Ladung tatsächlich durchgerechnet wird, weil beide Ender dort automatisch mitgezählt werden.

Als eine Zahl unter vier betrachtet, ist der geladene Anteil vor allem dort nützlich, wo er eine Sequenz zwischen den beiden Polen der zählenden Sicht verortet. Ein hoher geladener Anteil neben einem hohen polaren Anteil ist ein Peptid, das in Wasser hauptsächlich durch Ladung und durch Wasserstoffbrücken der Seitenketten gehalten wird. Ein hoher geladener Anteil neben einem niedrigen polaren Anteil ist eines, dessen Verhalten in Wasser von der Elektrostatik dominiert wird und wenig kooperative Wasserstoffbrückenbildung hat, und diese beiden haben verschiedene Auswirkungen auf alles, was an eine neutrale Oberfläche binden muss.

Die Klassen überschneiden sich konventionsbedingt und nicht sauber, weshalb die vier Prozentsätze nicht hundert ergeben sollen. Tyrosin gehört zu dreien davon, Histidin zur geladenen Liste in einer Form, die es überzeichnet, und der Rechner für den polaren Restanteil ist das Gegenstück, das die Seite der Wasserstoffbrücken ergänzt. Wo eine Zusammenfassung der pH-Abhängigkeit gesucht ist und keine Anzahl, liefert der Rechner für den isoelektrischen Punkt den pH-Wert, bei dem die Ladung, die diese Anzahl nicht liefern kann, durch null geht.