El índice GRAVY (promedio general de hidropatía) resume en una sola cifra el carácter hidrófobo o hidrófilo medio de una secuencia peptídica. Este artículo describe la escala matemática subyacente y su relación con otras métricas de secuencia.
¿Qué es la puntuación GRAVY?
En 1982, Kyte y Doolittle determinaron valores de hidropatía para los 20 aminoácidos estándar basándose en energías libres de transferencia agua-vapor y el enterramiento de cadenas laterales en estructuras proteicas tridimensionales. Valores positivos representan aminoácidos hidrófobos (isoleucina +4,5, valina +4,2) y valores negativos indican residuos hidrófilos (arginina -4,5, lisina -3,9).
GRAVY: el promedio sobre la longitud de la cadena
GRAVY = suma(valor de Kyte-Doolittle de cada residuo) / numero de residuosLa calculadora de GRAVY e hidrofobicidad ejecuta este promedio directo. Un valor positivo refleja un péptido globalmente hidrófobo; un valor negativo denota un carácter predominantemente hidrófilo.
Proporción de residuos por clasificación estructural
GRAVY promedia una escala continua. Una aproximación complementaria consiste en calcular el porcentaje exacto de aminoácidos según su familia química:
La calculadora de fracción de residuos hidrófobos reporta el porcentaje de cadenas no polares y aromáticas. La calculadora de fracción de residuos polares calcula la proporción polar sin ponderación adicional.
Índice alifático: estabilidad térmica estructural
El índice alifático formulado por Ikai (1980) evalúa el volumen relativo ocupado por cadenas laterales alifáticas (alanina, valina, isoleucina y leucina):
indice alifatico = %Ala + 2,9 x %Val + 3,9 x (%Ile + %Leu)La calculadora de índice alifático aplica esta fórmula, utilizada con frecuencia como predictor empírico de termoestabilidad globular.
Índice de Boman: potencial de interacción molecular
El índice de Boman (2003) promedia las energías libres de transferencia de las cadenas laterales según la escala agua-octanol de Guy (1985):
indice de Boman = promedio(energia libre de transferencia de cada residuo)La calculadora de índice de Boman evalúa esta tendencia de unión interfacial o afinidad hacia otras proteínas.
En resumen
GRAVY es el promedio de los valores de hidropatía de Kyte-Doolittle de cada residuo de la secuencia; un valor positivo indica un péptido globalmente hidrófobo y uno negativo, hidrófilo.
Literatura científica y citas primarias
- Kyte, J., & Doolittle, R. F. (1982). A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. Journal of Molecular Biology, 157(1), 105-132. PubMed PMID: 7108955. DOI: 10.1016/0022-2836(82)90515-0. Publicación seminal que definió los índices de hidropatía y el algoritmo GRAVY.
- Ikai, A. (1980). Thermostability and aliphatic index of globular proteins. Journal of Biochemistry, 88(6), 1895-1898. PubMed PMID: 7462208. Formulación del índice alifático proteico.
- Boman, H. G. (2003). Antibacterial peptides: basic facts and emerging concepts. Journal of Internal Medicine, 254(3), 197-215. PubMed PMID: 12930229. Definición del índice de interacción proteica de Boman.
- Guy, H. R. (1985). Calculating and displaying the hydrophobicity of amino acid sequences. Biophysical Journal, 47(1), 61-70. PubMed PMID: 3978203. Escalas de energía libre de transferencia agua-octanol.