Calculadora de modificacion terminal
Añade deltas de masa independientes, referenciados en UniMod, para el extremo N-terminal (amina libre, acetilacion, o formacion de piroglutamato a partir de Gln o Glu) y el extremo C-terminal (acido libre o amidacion) a una masa base. Referencia educativa, no es consejo medico ni de dosificacion.
Molecular y masa
Campos de la calculadora
Esta es una herramienta de referencia matematica y de laboratorio. No diagnostica, trata ni recomienda una dosis, y no constituye consejo medico.
Las modificaciones terminales se aplican a los dos extremos de un péptido y no a una cadena lateral, y los dos extremos se pueden modificar de forma independiente. Esta calculadora aplica una modificación en el extremo N y otra en el extremo C a una masa base y devuelve cada desplazamiento por separado.
Dos de las opciones del extremo N son químicamente interesantes y no una simple adición. La formación de pirroglutamato es lo que ocurre cuando cicla un péptido cuyo primer residuo es glutamina o glutamato, y cambia la masa en unos 17 o 18 Da mientras deja el péptido casi igual sobre el papel.
Esto importa en la práctica porque un extremo N ciclizado es una diferencia real entre dos productos, y una especificación que dice pirroglutamilo significa una masa concreta que un cálculo a partir de una secuencia desnuda no va a reproducir.
Por qué los dos extremos se tratan aparte de la cadena
Un péptido lineal tiene exactamente dos extremos químicamente distintos, y cada uno lleva un grupo funcional que no aparece en ninguna otra parte de la molécula: una amina libre en el extremo N y un carboxilo libre en el extremo C. Cada uno se puede tapar de forma independiente y, como los dos sitios están muy lejos uno del otro, los desplazamientos simplemente se suman sin ninguna interacción entre ellos. Por eso esta página toma dos selectores y devuelve dos deltas junto al total en lugar de ofrecer una única opción combinada. No hay ningún caso en el que tapar un extremo obligue a cambiar el otro, y ese es exactamente el motivo por el que los dos selectores son independientes y no una pareja de opciones mutuamente excluyentes.
La segunda razón para tratar los extremos por su cuenta es que una modificación terminal cambia la composición elemental y no solo la masa. Un extremo N ciclizado quita átomos de la fórmula, y un extremo C amidado hace lo mismo, así que una fórmula molecular calculada a partir de una secuencia desnuda deja de coincidir en cuanto uno de los dos extremos está tapado. La calculadora de fórmula molecular dará encantado una fórmula de la cadena sin modificar, y esa fórmula pasa a ser incorrecta para el material de una manera que la masa sola no revela, porque muchas fórmulas distintas pueden compartir una masa mientras que ninguna fórmula puede estar medio bien.
Pirroglutamato, y por qué difieren las dos vías
La ciclización del extremo N es el caso que merece trabajarse, porque es químicamente interesante y porque su efecto sobre la masa es lo bastante pequeño como para esconderse. Una cadena que empieza por glutamina cicla perdiendo amoníaco, que son 17.026549 Da en la convención monoisotópica. Una cadena que empieza por glutamato cicla perdiendo agua en su lugar, que son 18.010565 Da. Dos residuos iniciales distintos dan el mismo producto con nombre y dos masas distintas, y los 0.984016 Da que los separan son exactamente la diferencia entre un oxígeno y una amina que también separa la amidación de la desamidación. Ninguna de las dos pérdidas deja una amina libre en ese extremo, así que ambas vías consumen el mismo grupo reactivo mientras desplazan la masa en cantidades que difieren en menos de un dalton.
Diecisiete o dieciocho daltons son una fracción pequeña de un péptido de cualquier longitud, y bastante pequeños para quedar dentro de la tolerancia de una especificación redondeada. Un proveedor que cita un peso molecular con un solo decimal tiene una resolución de 0.05 Da, así que un extremo ciclizado ni siquiera aparece como discrepancia en esa cifra. Lo que cambia es real de todos modos: la amina libre del extremo N se consume, que es una diferencia en los grupos reactivos de la molécula y no solo en su masa, y ningún cálculo a partir de una secuencia desnuda lo reproduce. La suma de la que sale la masa base está desarrollada en la guía sobre peso molecular y cálculos con péptidos .
Por qué la amidación es el desplazamiento más difícil de detectar
La amidación sustituye un carboxilo terminal por una amida, lo que quita un oxígeno y un hidrógeno mientras añade un nitrógeno y dos hidrógenos, para una pérdida neta de 0.984016 Da. Sobre la cadena de 390 Da del ejemplo trabajado de arriba eso es un cuarto de un por ciento, y sobre un péptido de varios miles de daltons es claramente menos de una décima de un por ciento. Un desplazamiento tan pequeño es invisible para cualquier especificación citada con poca precisión, y es igual de invisible para cualquiera que compare masas a ojo. La opción del extremo N suele ser la mayor de las dos por un margen amplio, así que en un péptido tapado por los dos extremos es el estado pirroglutamilo el que domina el total mientras la amidación se esconde dentro de él.
El total es donde los dos extremos se vuelven legibles. Tómense cinco residuos de alanina, cuya masa media sin modificar es 373.4093, y aplíquese un extremo N ciclizado desde glutamina junto con un extremo C amidado. Los dos deltas llevan la masa hasta 355.3987. Elija en su lugar la vía del glutamato para la ciclización y la misma cadena cae en 354.4147, exactamente 0.984016 más baja. Ver las dos cifras una al lado de la otra deja claro que una especificación situada cerca de cualquiera de ellas está describiendo un estado de los extremos y no un péptido distinto, y la calculadora de verificación de peso molecular informa de cualquiera de las dos diferencias como porcentaje para que se puedan distinguir de un vistazo.
Lo que no se puede decidir a partir de una masa
Nada en esta página establece que un material dado lleve alguno de estos estados. Si un producto está acetilado, amidado o ciclizado es una propiedad de la muestra, y tiene que venir de la documentación que lo describe o de una medición, nunca de un cálculo. Lo que esta página aporta es la masa que implica cada opción, para que una cifra citada sea interpretable una vez conocida la pregunta, y para que una discrepancia venga acompañada de un conjunto pequeño de explicaciones candidatas con nombre y no de ninguno. La distinción entre una masa calculada y un hecho establecido es la que hay que retener cuando se leen juntas una especificación y una secuencia.
Del diseño se siguen otros dos límites. La masa base se escribe a mano, así que puede traer la convención isotópica equivocada, y como todos los deltas de aquí son monoisotópicos, la calculadora de masa monoisotópica es el punto de partida coherente mientras que la calculadora de peso molecular medio da una aproximación. Y no se le da la secuencia a la calculadora, así que no puede comprobar que el primer residuo sea una glutamina o un glutamato, que es la única precondición que da sentido a cualquiera de las dos opciones de ciclización. Las modificaciones dentro de la cadena pertenecen a la calculadora de masa de modificación , y cuando una masa citada tiene que convertirse de nuevo en una composición, la herramienta que parte de una masa y no de una secuencia es el estimador de masa a secuencia .
Como funciona esta calculadora
Cada extremo tiene una opción libre, con delta cero, y una o más opciones modificadas con un delta referenciado de UniMod. Los dos deltas son independientes, así que el total es sencillamente su suma.
La glutamina cicla perdiendo amoníaco, que es una pérdida de 17.026549 Da. El glutamato cicla perdiendo agua, que es una pérdida de 18.010565 Da. La diferencia entre esos dos números es 0.984016 Da, que es la misma diferencia de masa que separa la amidación de la desamidación, y no es casualidad: ambas son la diferencia entre un oxígeno y una amina.
Las formulas
-
modified mass = base mass + N terminal delta + C terminal delta
- N terminal delta
- el desplazamiento aplicado al primer residuo
- C terminal delta
- el desplazamiento aplicado al último residuo
-
pyroGlu from Gln: -17.026549 | pyroGlu from Glu: -18.010565 | acetyl: +42.010565 | amidated: -0.984016
Los cuatro monoisotópicos, todos de UniMod. Un extremo libre en cualquiera de los dos lados es cero.
Ejemplo resuelto
Un extremo N pirroglutamilo con un extremo C amidado
Ejemplo ilustrativo. Los numeros se eligen para que la aritmetica sea facil de comprobar. No son una dosis, un protocolo ni una recomendacion.
Datos
- Masa base
- 390.35 Da
- Extremo N
- pyroGlu from Gln, -17.026549 Da
- Extremo C
- amidated, -0.984016 Da
- Añadir el desplazamiento del extremo N
- Sustitucion
- 390.35 - 17.026549
- Resultado
- 373.323451 Da
- Añadir el desplazamiento del extremo C
- Sustitucion
- 373.323451 - 0.984016
- Resultado
- 372.339435 Da
Lo que demuestra
Los dos cambios de extremo hacen el péptido más ligero, y el pirroglutamilo domina. Si una especificación cita una masa unos 18 Da por debajo del valor de la secuencia desnuda, un extremo N cíclico es una explicación candidata fuerte que conviene comprobar primero.
Entender los campos de entrada
- Masa base (Da)
- La masa sin modificar. Como en la calculadora de masa de modificación, sea coherente con la diferencia entre media y monoisotópica, porque todos los deltas de aquí son monoisotópicos.
- Modificacion N-terminal
- El estado del primer residuo: libre, acetilado o ciclizado desde una glutamina o un glutamato.
- Atencion: Las dos opciones de ciclización no son intercambiables. Un comienzo con Gln pierde 17.026549 y un comienzo con Glu pierde 18.010565, y elegir la equivocada deja un error de 0.98 Da.
- Modificacion C-terminal
- El estado del último residuo: libre o amidado.
Entender los resultados
- Masa modificada
- La masa base con los dos desplazamientos de extremo aplicados.
- Desplazamiento de masa N-terminal
- El desplazamiento aplicado al extremo N por sí solo, para que el lector pueda ver qué extremo causó un cambio grande.
- Desplazamiento de masa C-terminal
- El desplazamiento aplicado al extremo C por sí solo.
Unidades explicadas
- Pyroglutamate
- Una forma ciclizada de una glutamina o un glutamato terminal, formada por pérdida de amoníaco o de agua respectivamente. Frecuente en péptidos y a menudo no indicada en una especificación.
- Amidation
- Conversión de un grupo carboxilo terminal en una amida. Una pérdida neta de 0.984016 Da, así que es casi neutra en masa.
Errores comunes
- Sumar estos deltas a un peso molecular medio. Son valores monoisotópicos.
- Suponer que un péptido no está modificado en ninguno de sus extremos. Una buena parte de los péptidos de investigación están acetilados, amidados o ciclizados en un extremo, y la especificación es donde debería indicarse.
- Leer una diferencia de masa de unos 18 Da como una oxidación. La oxidación es +15.994915 y el pirroglutamilo desde glutamato es -18.010565, signos opuestos y magnitudes similares.
Limitaciones importantes
- El primer residuo tiene que ser glutamina o glutamato para que las opciones de ciclización tengan sentido. La calculadora no comprueba la secuencia, porque no se le da ninguna.
- No se cubre el tapado terminal más allá de la acetilación y la amidación.
- Calcula un balance de masas, no una verificación química.
Preguntas frecuentes
What does the terminal modification mass calculator compute?
It applies independent N-terminal and C-terminal mass modifications to a base peptide mass and reports the modified mass along with each terminal's individual delta.
Which N-terminal modifications does the terminal modification calculator support?
Free (no modification, delta 0), acetylation (+42.010565 Da), pyroglutamate formation from an N-terminal glutamine (-17.026549 Da, loss of NH3), and pyroglutamate formation from an N-terminal glutamate (-18.010565 Da, loss of H2O).
Which C-terminal modifications does the terminal modification calculator support?
Free (delta 0) or amidation (-0.984016 Da).
Where do the terminal modification calculator’s mass delta values come from?
The UniMod database (unimod.org): Acetyl (UniMod:1), Gln->pyro-Glu (UniMod:28), Glu->pyro-Glu (UniMod:27), and Amidated (UniMod:2).
How do I use the terminal modification mass calculator?
Enter the base mass, then choose the N-terminal state and the C-terminal state independently from their dropdowns. The calculator sums both deltas onto the base mass.
Why is pyroglutamate formation listed separately for glutamine and glutamate on this calculator?
The two cyclization reactions lose different small molecules (ammonia from glutamine, water from glutamate), so they carry different mass deltas even though both produce a pyroglutamate N-terminus.
Can I combine a terminal modification with a mid-chain modification like phosphorylation?
Not in a single calculator run. Apply the terminal modification here, then feed the resulting mass into the modification mass calculator as the new base mass to layer on a mid-chain modification.
Is the terminal modification mass calculator free to use?
Yes, it runs entirely client side in your browser.
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