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Peptide Calculator

Rechner fuer hydrophoben Restanteil

Zeigt den Prozentsatz der Reste, die nach Seitenkettentyp als unpolar oder aromatisch eingestuft sind. Bildungsreferenz, keine medizinische Beratung.

Sequenzanalyse

Eingaben des Rechners

Nur Ein-Buchstaben-Aminosaeurecodes (A-Y). Leerzeichen und Zeilenumbrueche werden ignoriert.

Dies ist ein mathematisches und Labor-Referenzwerkzeug. Es stellt keine Diagnose, keine Behandlung und keine Dosierungsempfehlung dar und ist keine medizinische Beratung.

Der Rechner für den hydrophoben Restanteil gibt den Prozentsatz einer Kette an, der aus unpolaren und aromatischen Resten besteht, also den Resten, deren Seitenketten keine Formalladung und keine ernsthafte Fähigkeit zur Wasserstoffbrückenbildung haben.

Wo der GRAVY-Wert ein Durchschnitt über eine willkürliche Skala ist, ist dies eine reine Anzahl. Sie beantwortet die stumpfere Frage, wie viel der Kette chemisch unpolar ist, was eine sinnvolle Ergänzung zu einem Mittelwert ist, der eine bimodale Verteilung verbergen kann.

Ein hoher hydrophober Anteil hängt mit schlechter Löslichkeit in Wasser und mit einer Neigung zur Aggregation zusammen. Das sind Neigungen und keine Regeln.

Eine Anzahl von Positionen, nicht von Masse und nicht von Oberfläche

Dieser Prozentsatz ist ein Molenanteil von Resten, genau wie jede andere Zusammensetzungsangabe auf der Website. Es ist kein Massenanteil, und die beiden werden auf dem langen Weg umgerechnet: Jede Restanzahl muss mit der tabellierten Masse dieses Rests gewichtet werden, bevor die beiden Summen verglichen werden können. Der Rechner für die mittlere Molekülmasse führt diese Gewichtung aus und ist der richtige Ort, wenn die Frage nach der Masse lautet und nicht nach der Anzahl.

Es ist auch kein Oberflächenanteil, und das ist die verlockendere Verwechslung, denn die Oberflächenexposition bestimmt tatsächlich die Wechselwirkung mit dem Wasser. Eine Anzahl kann einen Rest an der Außenseite einer gefalteten Struktur nicht von einem in der Mitte vergrabenen unterscheiden, und sie kann keinen von beiden unterscheiden in einer Kette, die überhaupt nicht gefaltet ist. Die Zahl beschreibt die Kette, die die Sequenz beschreibt, und das ist eine Liste von Resten in einer Reihenfolge. Alles darüber, wie diese Reste im dreidimensionalen Raum stehen, fehlt.

Die Überschneidung, die verhindert, dass sich die Klassenprozentsätze aufaddieren

Die hydrophobe Klasse umfasst hier die drei aromatischen Reste, die auch vom Aromatizitätsrechner gezählt werden. Diese Doppeltzählung ist Absicht und kein Fehler, und sie ist der Grund, warum die hydrophoben und die aromatischen Prozentsätze voneinander unabhängig sind. Jeder Versuch, die vier Klassenprozentsätze zu addieren und die Summe gegen hundert zu prüfen, wird für jede Sequenz mit Phenylalanin, Tryptophan oder Tyrosin fehlschlagen.

Am saubersten sieht man die Arithmetik an einer Sequenz, die aus nichts als aromatischen Resten besteht, bei der hydrophob und aromat beide hundert und geladen und polar beide null sind. Fügt man einer langen Kette aliphatischer Reste ein einziges Tyrosin hinzu, verschieben sich hydrophob, aromat und polar alle drei gleichzeitig, und zwar um Beträge, die nichts miteinander zu tun haben. Die Klassenlisten überschneiden sich planmäßig, weil eine Seitenkette tatsächlich zu mehreren nützlichen Beschreibungen gehört. Der Rechner für den polaren Restanteil zählt Tyrosin genau aus diesem Grund als polar, und der Rechner für den geladenen Restanteil ist derjenige, dessen Klassen sich mit diesen nicht überschneiden.

Was ein Rest auf einer kurzen Kette mit einem Prozentsatz macht

Das Ändern eines einzelnen Rests verschiebt diesen Prozentsatz um hundert geteilt durch n, also um 25 Prozentpunkte bei einer Kette aus vier Resten, um 10 bei einer aus zehn und um 2,5 bei einer aus vierzig. Die Auflösung der Anzahl ist auf einem kurzen Peptid also grob, und ein Unterschied von einem Rest zwischen zwei sonst identischen Peptiden kann den ausgewiesenen Wert um ein Viertel des Ganzen verschieben. Vergleiche zwischen Peptiden sehr unterschiedlicher Länge sind entsprechend schwach, und eine Differenz von wenigen Prozent zwischen einer kurzen und einer langen Kette kann nichts anderes sein als der Längenunterschied.

Das ist dieselbe Arithmetik, die einen Mittelwert über einer kurzen Kette unzuverlässig macht, und deshalb wird der Wert auf der GRAVY-Seite am besten als Sortierhilfe gelesen und nicht als Messung. Beide Größen beruhen auf derselben zugrunde liegenden Restklassen-Tabelle. Der Leitfaden zum GRAVY-Wert ist hier nützlich, weil er die Werte je Rest darstellt, auf denen sowohl die Anzahl als auch der Mittelwert beruhen.

Warum es sich lohnt, die Klassifikation zu kritisieren

Jeder Rest in dieser Klasse ist in dem Sinne unpolar, dass seine Seitenkette keine Formalladung und keine Wasserstoffbrückengruppe trägt, und das ist eine vertretbare Grenzziehung. Sie ist aber auch nur eine Grenzziehung, und eine andere wäre ebenso vertretbar. Glycin und Prolin werden hier gezählt, obwohl das Verhalten ihrer Seitenketten in Wasser komplizierter ist, als ein einziges Etikett nahelegt, und eine für die Tabellierung bequeme Klassifikation ist nicht automatisch die für eine gegebene Frage aussagekräftigste.

Wofür die Anzahl gut ist, ist eine schnelle, reproduzierbare Aussage über den chemischen Charakter einer Sequenz und ein Vergleich zwischen Sequenzen, die auf derselben Grundlage beschrieben sind. Was sie nicht ist, ist eine Vorhersage. Ein hoher hydrophober Anteil hängt mit schlechter Löslichkeit in Wasser und mit einer Neigung zur Aggregation zusammen, und der Zusammenhang ist real genug, um ihn zu kennen, aber er ist ein Zusammenhang und kein Schwellenwert, und die Konzentration, bei der irgendetwas geschieht, steckt nicht in dieser Zahl. Der Nettoladungsrechner verändert die Auslegung meist stärker als dieser, denn bei mittlerem pH-Wert bestimmt die Ladung das Verhalten und nicht die Hydrophobie.

Wie dieser Rechner funktioniert

Jeder der zwanzig Reste ist in einer Standardklassifikation genau einer Klasse zugeordnet. Die hydrophobe Klasse umfasst hier die unpolaren Reste Alanin, Glycin, Isoleucin, Leucin, Methionin, Phenylalanin, Prolin und Valin zusammen mit den drei aromatischen Resten, die hier wie auch im aromatischen Anteil gezählt werden.

Diese Reste zählen und durch die Länge teilen.

Die Formeln

  • hydrophobic % = (count of non polar + count of aromatic residues) / length x 100

    Aromatische Reste sind eingeschlossen, dieser Prozentsatz überschneidet sich also mit dem aromatischen Prozentsatz, statt unabhängig von ihm zu sein.

Durchgerechnetes Beispiel

Hydrophober Anteil von AGDE

Illustratives Beispiel. Die Zahlen sind so gewaehlt, dass die Rechnung leicht nachvollziehbar ist. Sie sind keine Dosis, kein Protokoll und keine Empfehlung.

Gegeben

Sequenz
AGDE
Vorhandene unpolare Reste
A, G
Vorhandene aromatische Reste
none
  1. Die unpolaren und aromatischen Reste zählen: A und G sind beide unpolar
    Einsetzen
    1 + 1
    Ergebnis
    2 of 4
  2. Durch die Länge teilen
    Einsetzen
    2 / 4 x 100
    Ergebnis
    50%

Was das zeigt

Genau die Hälfte der Kette ist hydrophob und genau die Hälfte geladen, und keine der beiden Mengen überschneidet sich mit der anderen. Die beiden Prozentsätze ergeben hier also hundert, was im Allgemeinen nicht mehr gilt, sobald polare Reste vorhanden sind.

Die Eingaben verstehen

Aminosaeuresequenz
Die Kette in Ein-Buchstaben-Codes.

Die Ergebnisse verstehen

Prozentsatz
Der Anteil der Reste, die unpolar oder aromatisch sind, als Prozentsatz der Länge.

Einheiten erklaert

Non polar
Eine Seitenkette ohne Formalladung und ohne Wasserstoffbrücken-Donator oder -Akzeptor.
Aromatic
Phenylalanin, Tryptophan oder Tyrosin. Wird sowohl im hydrophoben als auch im aromatischen Anteil gezählt.

Haeufige Fehler

  • Dieses Ergebnis zu den polaren und geladenen Prozentsätzen addieren und genau hundert erwarten. Aromatische Reste stehen in beiden Zählungen, hydrophob und aromat, die Arithmetik überschneidet sich also planmäßig.
  • Einen hohen hydrophoben Anteil als Löslichkeitsmessung behandeln. Es ist eine Anzahl von Resten und keine Konzentration, bei der irgendetwas ausfällt.

Wichtige Einschraenkungen

  • Eine Klassifikationskonvention und keine Messung. Glycin und Prolin werden hier als unpolar gezählt, obwohl ihr Verhalten in Wasser differenzierter ist, als das Etikett nahelegt.
  • Ignoriert die Sekundärstruktur. Ein hoher hydrophober Anteil, weil die Reste in einem gefalteten Kern zusammenhängen, verhält sich völlig anders als derselbe Anteil, der gleichmäßig über eine ungefaltete Kette verteilt ist.

Haeufig gestellte Fragen

What does the hydrophobic residue fraction calculator compute?

It reports what percentage of residues in a sequence belong to the nonpolar or aromatic side chain classes, combined into a single hydrophobic percentage.

How do I use the hydrophobic residue fraction calculator?

Enter a peptide sequence. The calculator returns the hydrophobic percent alongside the sequence length.

What counts as a hydrophobic residue on this calculator?

Any residue whose side chain is classified as nonpolar, such as Ala, Val, Leu, Ile, Met, or aromatic, Phe, Trp, Tyr, following the standard side chain classification used across this site's amino acid reference table.

How is the hydrophobic residue fraction calculator different from GRAVY?

GRAVY averages a continuous Kyte-Doolittle hydropathy value per residue; this calculator instead counts residues into one of two discrete classes and reports what fraction of the whole sequence they make up.

How is the hydrophobic fraction calculator different from the aromaticity calculator?

Aromaticity reports only the aromatic subset, Phe, Trp, Tyr; this calculator’s hydrophobic percentage includes both the nonpolar and the aromatic residues combined.

What does a high hydrophobic fraction suggest?

A sequence with a large hydrophobic fraction is more likely to have reduced aqueous solubility and a stronger tendency toward self association or membrane interaction, though this calculator only reports the percentage, not a solubility prediction.

What units does the hydrophobic residue fraction calculator use?

A plain percentage of total residue count, from 0 to 100.

Is the hydrophobic residue fraction calculator free?

Yes. The hydrophobic fraction calculator runs entirely in your browser.