Rechner fuer polaren Restanteil
Zeigt den Prozentsatz der Reste, die nach Seitenkettentyp als polar eingestuft sind. Bildungsreferenz, keine medizinische Beratung.
Sequenzanalyse
Eingaben des Rechners
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 polaren Restanteil gibt den Prozentsatz der Kette an, der aus Resten mit ungeladenen polaren Seitenketten besteht: Asparagin, Glutamin, Serin, Threonin, Cystein und das aromatische Tyrosin.
Polare Reste sind diejenigen, die ohne eine Ladung bei physiologischem pH-Wert Wasserstoffbrücken mit Wasser bilden. Sie halten ein Peptid ohne Ladung in Lösung, was für ein Peptid wichtig ist, das eine Membran durchdringen oder an eine neutrale Oberfläche binden muss.
Es ist eine Anzahl und kein gewichteter Durchschnitt, sie ergänzt also den GRAVY-Wert, statt ihn zu wiederholen.
Warum die Klasse als ungeladen polar definiert ist
Das Etikett bedeutet hier genau eines: eine Seitenkette mit Fähigkeit zur Wasserstoffbrückenbildung, die bei etwa neutralem pH-Wert keine Formalladung trägt. Asparagin, Glutamin, Serin, Threonin, Cystein und Tyrosin erfüllen diese Bedingung, und jeder von ihnen bildet Wasserstoffbrücken mit Wasser, ohne dafür mit einer Ladung zu bezahlen. Das Wort ungeladen leistet in dieser Definition echte Arbeit, denn es ist genau das, was diese Klasse von dem geladenen Restanteil trennt. Zusammen beschreiben die beiden die Peptid-Seitenketten, die aus anderen Gründen als elektrostatischen mit Wasser wechselwirkung.
Es ist eine Definition und keine Messung, was zählt, wenn die Anzahl null ergibt. Eine Null hier bedeutet, dass keine ungeladene polare Seitenkette vorhanden ist. Sie bedeutet nicht, dass das Peptid keine polare Chemie hat, denn das Rückgrat trägt an jeder Peptidbindung Wasserstoffbrückengruppen, unabhängig davon, was die Seitenketten tun. Der Abstand zwischen diesen beiden Aussagen ist der Abstand zwischen einem Seitenkettenverzeichnis und einem Molekül.
Die Wasserstoffbrücken, die diese Anzahl auslässt
Das Rückgrat ist der Teil, der wegbleibt, und bei einem kurzen Peptid ist es der größte Teil des Bildes. Jede Peptidbindung trägt eine Amidgruppe mit einem Wasserstoffbrücken-Donator und eine Carbonylgruppe mit einem Akzeptor bei, und die beiden Ender kommen um eine freie Aminogruppe und eine freie Carboxylgruppe hinzu. All das wächst mit der Länge, diese Anzahl nicht. Ein Peptid aus acht Resten hat sieben Peptidbindungen und damit sieben Donator-Akzeptor-Paare im Rückgrat, und die Anzahl ungeladener polarer Seitenketten könnte durchaus null sein.
Nichts davon macht die Anzahl falsch, und es gibt keine bessere einzelne Zahl für das, was sie misst. Es bedeutet aber, dass der Prozentsatz nicht als Maß dafür gelesen werden kann, wie polar das Molekül insgesamt ist. Gelesen werden kann er als Maß dafür, wie viel polare Chemie die Seitenketten beitragen, und für ein Peptid, das eine Membran durchdringen oder auf einer Oberfläche liegen muss, ist das oft ohnehin die interessante Größe. Eine Anzahl von Positionen statt von Masse ist die richtige Form dafür, und der Rechner für die mittlere Molekülmasse ist der Ort, an dem die Massenfassung herkäme.
Wo die Klassifikation Histidin einordnet, und warum
Histidin gehört nicht zu dieser Klasse. Es wird als basisch gezählt, weil es ein Proton aufnehmen kann, und diese Wahl ist eine Konvention und keine chemische Notwendigkeit. Die Imidazol-Seitenkette bildet in ihrer neutralen Form sehr gut Wasserstoffbrücken und ist tatsächlich polar, und nahe ihrem eigenen pKa befindet sich ein großer Teil der Reste genau in diesem Zustand. Die Klassifikation legt Histidin auf die geladene Seite der Grenze und zählt es dann, als wäre es protoniert, was seinen Beitrag bei einem pH-Wert oberhalb des Punktes überzeichnet, an dem es sein Proton überwiegend abgegeben hat.
Dieselbe Konvention nimmt Histidin auch aus dem hydrophoben Anteil , weil die Klassen planmäßig einander ausschließen. Das lohnt sich zu wissen, wenn die vier Klassenprozentsätze nicht so aufgehen, wie Sie es erwartet haben, und es ist der Grund, warum der Aromatizitätsrechner es ebenfalls ausschließt, obwohl der Imidazolring chemisch aromatisch ist. Braucht eine Frage den Protonierungszustand statt des Etiketts, rechnet der Nettoladungsrechner ihn bei jedem pH-Wert aus, den Sie angeben.
Null lesen und hundert lesen
Beide Extreme sind aufschlussreich und keines ist eine Warnung. Eine Null bedeutet, dass jeder polare Beitrag innerhalb dieser Anzahl aus dem Rückgrat oder aus der Formalladung stammt, was für ein Peptid mit einem sauren Abschnitt eine reale und häufige Lage ist. Eine hundert Prozent bedeutet, dass jede Seitenkette ungeladen polar ist, ohne Hydrophobe und ohne formal geladene Reste überhaupt, und ist entsprechend ungewöhnlich für alles, was in Wasser liegen oder an einen Partner binden muss. Keine der beiden Zahlen ist eine Eigenschaft, für die die Sequenz entworfen wäre, und keine trägt eine Aussage darüber, ob das Peptid verwendbar ist.
Die Anzahl sagt auch nichts darüber, wie diese Seitenketten zueinander orientiert sind, und die Orientierung entscheidet, ob eine Wasserstoffbrücke zwischen ihnen überhaupt entstehen kann. Zwei Peptide mit identischem polaren Anteil können nach der Faltung oder nach der Bindung an einen Partner völlig verschiedene Wasserstoffbrücken-Geometrien anbieten, und eine Anzahl ist dafürblind, genau wie sie für die Vergrabung blind ist. Die nützliche Lesart ist vergleichend und grob. Eine Kette mit höherem polaren Anteil hat mehr Kapazität für Wasserstoffbrücken in den Seitenketten als eine mit niedrigerem, alles andere gleich, und das ist ein echter Unterschied, obwohl die Zahl keine Einheit trägt und nichts über Stärke oder Geometrie aussagt. Wo eine Größe statt einer Rangfolge gesucht ist, liefert ein Mittel über tabellierte Werte die passende Form, und der GRAVY-Rechner ist die Seite, die sie berechnet.
Wie dieser Rechner funktioniert
Es wird dieselbe Standardklassifikation verwendet. Die polare Klasse ist Asparagin, Glutamin, Serin, Threonin, Cystein und Tyrosin. Alles, was weder polar noch geladen noch aromatisch ist, fällt in die hydrophobe Klasse.
Die polaren Reste zählen und durch die Länge teilen. Der Prozentsatz bezieht sich auf Reste und nicht auf Masse, ein großer Rest zählt also genauso wie ein kleiner.
Die Formeln
-
polar % = (count of polar residues) / length x 100
Tyrosin wird hier als polar gezählt und ebenso als aromatisch und ebenso als hydrophob, und das ist Absicht.
Durchgerechnetes Beispiel
Polarer 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 polare Reste
- none
- Die polaren Reste zählen: A und G sind unpolar, D und E sind sauer
- Einsetzen
- none present = 0
- Ergebnis
- 0 of 4
- Durch die Länge teilen
- Einsetzen
- 0 / 4 x 100
- Ergebnis
- 0%
Was das zeigt
Null Prozent polar ist ein auffälliges Ergebnis für ein lösliches Peptid, und es erklärt, woher dessen Löslichkeit kommt. AGDE ist löslich, weil es geladen ist, nicht weil es polar ist. Ein Peptid mit niedrigem polaren Anteil und niedrigem geladenen Anteil wäre in Wasser tatsächlich in Schwierigkeiten.
Die Eingaben verstehen
- Aminosaeuresequenz
- Die Kette in Ein-Buchstaben-Codes.
Die Ergebnisse verstehen
- Prozentsatz
- Der Anteil der Reste mit ungeladenen polaren Seitenketten, als Prozentsatz der Länge.
Einheiten erklaert
- Polar uncharged
- Eine Seitenkette, die Wasserstoffbrücken mit Wasser bildet, bei pH 7 aber keine Formalladung trägt.
Haeufige Fehler
- Erwarten, dass polar plus geladen plus hydrophob plus aromat hundert ergibt. Tyrosin steht in allen vier Listen, die Kategorien überschneiden sich also und die Summe ist bedeutungslos.
- Einen polaren Anteil von null für einen Rechenfehler halten. Manche Sequenzen haben tatsächlich keine ungeladenen polaren Seitenketten.
Wichtige Einschraenkungen
- Nur Restzählung. Die Fähigkeit einer Amidgruppe im Rückgrat zur Wasserstoffbrückenbildung, die in einem kurzen Peptid oft die dominierende Wasserstoffbrücke ist, wird überhaupt nicht gezählt.
- Histidin wird als geladen und nicht als polar eingestuft, und das ist eine Konvention. Nahe seinem pKa beschreibt man es besser als teilweise protoniert und teilweise neutral.
Haeufig gestellte Fragen
What does the polar residue fraction calculator compute?
It reports what percentage of residues in a sequence have a polar but uncharged side chain, such as Ser, Thr, Asn and Gln, following this site's reference table.
How do I use the polar residue fraction calculator?
Enter a peptide sequence. The calculator returns the polar percent alongside the sequence length.
How does polar differ from charged in the polar residue fraction calculator’s classification?
Polar side chains can hydrogen bond with water but carry no net charge at neutral pH; charged side chains, Asp, Glu, Lys, Arg, His, carry a formal positive or negative charge and are reported separately by the charged residue fraction calculator.
Do the hydrophobic, polar and charged fraction calculators add to 100 percent?
The nonpolar/aromatic (hydrophobic), polar, and acidic/basic (charged) classes are mutually exclusive categories drawn from the same underlying side chain classification, so summing hydrophobic, polar and charged percentages for a sequence should account for the full 100 percent.
What does a high polar fraction suggest?
Sequences rich in polar, uncharged residues tend to be more water soluble than hydrophobic-rich ones, without necessarily carrying the strong charge that drives pH dependent solubility swings.
What units does the polar residue fraction calculator use?
A percentage from 0 to 100 of the total residue count.
What if my sequence is entirely polar residues?
The polar residue fraction calculator would report a polar percent of 100, with zero for the other classes; there is no restriction on composition beyond valid amino acid codes.
Is the polar residue fraction calculator free to use?
Yes. The polar fraction calculator runs entirely client side.
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