Ir al contenido principal
Peptide Calculator

Calculadora del indice alifatico

Calcula el índice alifático de Ikai, %Ala + 2,9 x %Val + 3,9 x (%Ile + %Leu), una medida de termoestabilidad. Referencia educativa, no es consejo médico.

Analisis de secuencia

Campos de la calculadora

Solo codigos de aminoacidos de una letra (A-Y). Se ignoran espacios y saltos de linea.

Esta es una herramienta de referencia matematica y de laboratorio. No diagnostica, trata ni recomienda una dosis, y no constituye consejo medico.

El índice alifático fue definido por Ikai en 1980 como predictor de la estabilidad térmica de una proteína globular. Es una combinación ponderada de los porcentajes molares de cuatro residuos alifáticos: alanina, valina, isoleucina y leucina.

Un índice alifático más alto se asocia a una temperatura de fusión más alta y a una mayor estabilidad térmica en proteínas plegadas. Es un indicador indirecto de estabilidad, y se derivó para proteínas globulares plegadas y no para péptidos lineales cortos.

Se incluye aquí como descriptor publicado y verificable junto al índice de Boman, y no el índice de inestabilidad, cuya matriz de coeficientes publicada es grande y difícil de reproducir con confianza a partir de una fuente citable.

Un recuento ponderado de cuatro residuos y nada más

El índice suma el porcentaje molar de cuatro residuos con pesos fijos y descarta por completo los otros dieciséis. La alanina lleva un peso de uno, la valina 2.9, y la isoleucina y la leucina comparten un peso de 3.9. Para él son invisibles todos los residuos cargados, todos los polares y la fenilalanina, el triptófano y la cisteína. Los pesos son coeficientes de una regresión del trabajo original y no constantes físicas, así que codifican una relación que se observó en proteínas globulares plegadas y nada más amplio. Ese origen merece recordarse, porque fija la población que el número describe y es la razón de que la interpretación termine donde termina.

Una consecuencia inmediata es que la escala solo está limitada por la composición que la alimenta. Una cadena de alanina pura vale exactamente 100 sea cual sea su longitud, porque su porcentaje molar de alanina es 100 y el peso es 1. Una cadena de treinta y dos residuos formada por ocho alaninas, ocho valinas, ocho isoleucinas y ocho leucinas vale 25 + 2.9 x 25 + 3.9 x 50, que son 292.5. Nada de esa cifra está mal; muestra que el intervalo familiar de 60 a 100 que se cita para las proteínas reales es una propiedad de cómo tienden a estar compuestas esas proteínas, y no un techo incorporado al índice.

En una cadena corta el denominador importa más que los pesos. Una sola alanina en una cadena de cuatro residuos es el 25 por ciento, así que AGDE vale 25, una cifra que tranquilizadoramente parece el índice de una proteína y que en realidad es solo su fracción de alanina. Pon la misma alanina en una cadena de cuarenta residuos y es el 2.5 por ciento, así que el índice pasa a ser 2.5. La calculadora de longitud del péptido es lo que te dice en cuál de esos dos regímenes estás antes de leer nada en el resultado, y en una cadena corta es lo que decide cuánto significa el número.

La trampa del porcentaje molar y por qué es tan fácil caer en ella

La fórmula está definida sobre el porcentaje molar, que es el recuento dividido entre la longitud y multiplicado por cien, y no sobre la fracción a secas. Recalcularla a mano con 0.25 donde debería ir 25 produce un resultado cien veces demasiado pequeño, y el error es completamente silencioso porque nada de la aritmética falla: AGDE sale en 0.25 en lugar de 25, que sigue pareciendo un índice y se desvía en dos órdenes de magnitud. La razón de que sobreviva a una revisión es que la respuesta equivocada tiene la misma forma que la correcta: un número pequeño en un campo que normalmente guarda un número pequeño.

Hay una comprobación rápida que la atrapa. Para una cadena que contenga alanina y ninguno de los otros tres residuos contados, el índice debe coincidir exactamente con el porcentaje molar de alanina, así que en ese caso la respuesta está siempre entre 0 y 100. Cualquier cosa por encima de 100 te dice que la fórmula se ha aplicado a fracciones y no a porcentajes. La vía alternativa es saltarse los porcentajes por completo: multiplica cada recuento bruto por su peso, suma los cuatro términos y divide una sola vez entre la longitud al final. Una división es mucho más difícil de equivocar que dos, y los recuentos salen directamente de la calculadora de composición de aminoácidos .

Hay un caso relacionado que parece un fallo y no lo es. Una cadena sin ninguno de los cuatro residuos contados devuelve cero, que es una respuesta aritmética real y no una entrada rechazada. También es la respuesta menos informativa que puede dar la página, porque en una escala donde las proteínas plegadas reales se sitúan alrededor de la mitad de los cientos, un cero describe una cadena construida enteramente con los residuos que la fórmula se definió para ignorar. Informarlo como un valor calculado y no como un error es el comportamiento correcto, y leerlo como una puntuación baja en lugar de como una ausencia de residuos relevantes es el error.

Lo que el índice ignora de una cadena que nunca se pliega

La correlación que está detrás de los pesos se estableció entre la composición y el comportamiento de fusión de proteínas globulares plegadas. Un péptido lineal corto no tiene pliegue y por tanto no tiene comportamiento de fusión que el índice pueda predecir, así que la lectura de estabilidad no tiene nada a lo que agarrarse. El número en sí sigue siendo un resumen aritmético fiel de cuatro porcentajes molares. Leerlo como una cifra de estabilidad de una cadena no plegada es un error de categoría y no una pequeña inexactitud, y es el error más fácil de cometer porque la palabra estabilidad está impresa justo al lado del resultado.

Más allá del pliegue, el índice es mudo acerca de la carga, y la carga es lo que gobierna si una cadena se mantiene en solución. Dos péptidos con porcentajes idénticos de alanina, valina, isoleucina y leucina pueden diferir en todos los residuos ionizables que contienen y obtener exactamente la misma puntuación. La calculadora de fracción de residuos hidrofóbicos cuenta los residuos no polares sin ponderar y por tanto solo se solapa en parte, mientras que la guía sobre la puntuación GRAVY y la hidropatía de Kyte-Doolittle expone por qué una media ponderada por residuo es el resumen que de verdad responde a este tipo de cambio. La carga es la variable que más a menudo decide cómo se comporta un péptido en solución, y un índice que no la ve está respondiendo a una pregunta más estrecha que la que normalmente se está haciendo.

La longitud es invisible de una forma que pilla a la gente. Dos cadenas con la misma composición obtienen la misma puntuación por larga que sean, porque los porcentajes son los mismos en ambos casos. Eso es una consecuencia directa de la definición, y significa que el índice no es un descriptor de longitud. Compararlo entre cadenas de tamaños muy distintos es comparar también la composición y no solo el tamaño, o la comparación no es de igual a igual, y una diferencia en el resultado puede no decir absolutamente nada sobre el cambio que pretendías provocar.

Leer el número como una comparación y no como una temperatura

El resultado no tiene dimensiones y no es una temperatura. No existe ninguna conversión publicada de un índice alifático a un punto de fusión en grados, porque el índice es un coeficiente de regresión aplicado a una composición y no una magnitud física. Su forma útil es una clasificación: entre cadenas de longitud y pliegue semejantes, un valor más alto se sitúa en el extremo del rango que en los datos originales se asoció a un comportamiento de fusión mayor. Usado de cualquier otra forma deja de transportar significado, y una cifra citada sin la composición que hay detrás no puede comprobarla nadie.

Así que el uso honesto es comparativo y estrecho. Calcúlalo en dos secuencias, mira cuál de los cuatro porcentajes cambió de verdad, y trata la diferencia como un motivo para ir a mirar otra cosa y no como un resultado en sí mismo. Si la pregunta que hay detrás del número es cuán hidrofóbica es una cadena, la calculadora de hidropatía GRAVY lo responde de forma más directa; si es con qué fuerza se apoyaría una secuencia contra la superficie de una proteína, el índice de Boman se construyó para eso; y si es simplemente cuánta materia contiene una cadena, la guía sobre peso molecular y cálculos con péptidos es la aritmética que corresponde.

Como funciona esta calculadora

La fórmula usa porcentaje molar y no fracción molar, y merece la pena ser preciso con esto porque un valor calculado sobre fracciones en lugar de porcentajes sale cien veces más pequeño.

La alanina lleva un peso de 1, la valina 2.9, y la isoleucina más la leucina comparten un peso de 3.9. Cualquier otro residuo no aporta nada, ni directa ni indirectamente. El índice es por tanto un recuento reescalado de cuatro residuos concretos.

Las formulas

  • AI = X(Ala) + 2.9 x X(Val) + 3.9 x (X(Ile) + X(Leu))

    X
    porcentaje molar de ese residuo, es decir el recuento dividido entre la longitud por cien

    Porcentaje molar, no fracción molar. Este es el error más común al reproducir el índice a mano.

Ejemplo resuelto

Índice alifático de AGDE

Ejemplo ilustrativo. Los numeros se eligen para que la aritmetica sea facil de comprobar. No son una dosis, un protocolo ni una recomendacion.

Datos

Secuencia
AGDE
Recuento de alaninas
1
Recuentos de valina, isoleucina y leucina
0
  1. Porcentaje molar de alanina
    Sustitucion
    1 / 4 x 100
    Resultado
    25
  2. Porcentaje molar de valina
    Sustitucion
    0 / 4 x 100
    Resultado
    0
  3. Porcentaje molar de isoleucina más leucina
    Sustitucion
    0 / 4 x 100
    Resultado
    0
  4. Combinar
    Sustitucion
    25 + 2.9 x 0 + 3.9 x 0
    Resultado
    25

Lo que demuestra

Como solo hay alanina presente, el índice coincide exactamente con el porcentaje molar de alanina. El resultado 25 es una cifra de porcentaje molar y no una fracción, y por eso un cálculo a mano que usara 0.25 estaría equivocado en un factor de cien.

Entender los campos de entrada

Secuencia de aminoacidos
La cadena en códigos de una letra.

Entender los resultados

Indice alifatico
El índice alifático de Ikai. Los valores más altos indican, en proteínas globulares plegadas, una estabilidad térmica prevista más alta. El rango típico de esas proteínas va desde unos 60 hasta más de 100.

Unidades explicadas

Mole percent
Recuento dividido entre la longitud por cien. La unidad en la que está definido el índice.
Aliphatic
Alanina, valina, isoleucina y leucina aquí, los cuatro residuos que cuenta la fórmula.

Errores comunes

  • Usar fracción molar en lugar de porcentaje molar, lo que produce una cifra cien veces demasiado pequeña. Este es el error clásico al reproducir el índice a mano.
  • Aplicar el índice a un péptido lineal corto y leer el número como una temperatura de fusión. El índice predice estabilidad relativa entre proteínas plegadas, no el comportamiento de un péptido no plegado en solución.
  • Suponer que valina y leucina son intercambiables. La valina tiene un peso de 2.9 y la leucina 3.9, y se cuentan por separado.

Limitaciones importantes

  • Derivado y validado en proteínas globulares plegadas. Un péptido lineal corto no está plegado, así que la interpretación de estabilidad no se traslada.
  • Ignora por completo todos los demás residuos, incluidos los cargados, así que dos péptidos con el mismo índice pueden comportarse de formas muy distintas.
  • Un solo número sin barra de error. Es un coeficiente de regresión lineal aplicado a una secuencia, no una medición.

Preguntas frecuentes

What does the aliphatic index calculator compute?

It computes a single number reflecting the relative volume occupied by aliphatic side chains, alanine, valine, isoleucine and leucine, in a peptide, a proxy that correlates with thermal stability.

What is the formula behind the aliphatic index calculator?

AI = X(Ala) + 2.9 x X(Val) + 3.9 x (X(Ile) + X(Leu)), where each X is the mole percent of that residue in the sequence, following Ikai (1980).

How do I use the aliphatic index calculator?

Enter a peptide sequence. The calculator returns the aliphatic index.

How do I interpret the aliphatic index value?

A higher aliphatic index is generally associated with greater thermal stability across a wide range of proteins, though this is a statistical tendency from the original Ikai study, not a guarantee for any specific peptide.

Why were Ala, Val, Ile and Leu weighted differently on the aliphatic index calculator?

The coefficients, 1, 2.9, 3.9, 3.9, approximate each residue’s relative side chain volume contribution to packing density, as derived empirically by Ikai from a protein dataset.

Why does this site use aliphatic index instead of the more commonly cited instability index?

The instability index (Guruprasad, Reddy and Pandit 1990) depends on a large, non-trivially reproducible dipeptide weight matrix; this site does not fabricate that matrix from an unverifiable source, and uses aliphatic index and Boman index instead as directly verifiable, single formula alternatives.

What units does the aliphatic index calculator use?

The aliphatic index is a dimensionless number, not a percentage or physical unit.

Is the aliphatic index calculator free?

Yes. The aliphatic index calculator runs entirely in your browser.