L indice GRAVY (grand average of hydropathy) synthétise en un nombre unique le caractère hydrophobe ou hydrophile moyen d une séquence peptidique. Cet article détaille la formule mathématique et ses liens avec d autres descripteurs de séquence.
L échelle de Kyte-Doolittle
En 1982, Kyte et Doolittle ont établi une échelle d hydropathie pour les 20 acides aminés standards à partir des énergies libres de transfert eau-vapeur et de l enfouissement structural dans les protéines. Les valeurs positives correspondent aux résidus hydrophobes (isoleucine +4,5, valine +4,2) et les valeurs négatives aux résidus hydrophiles (arginine -4,5, lysine -3,9).
Comment calculer le score GRAVY d un peptide ?
GRAVY = somme(valeur Kyte-Doolittle de chaque résidu) / nombre de résidusLe calculateur d hydrophobicité et GRAVY calcule cette moyenne. Un score positif indique une séquence globalement hydrophobe; un score négatif indique une dominante hydrophile.
Répartition des résidus par classe chimique
Le score GRAVY effectue une moyenne continue. Une lecture complémentaire est fournie par le pourcentage de résidus appartenant à chaque famille chimique:
Le calculateur de fraction de résidus hydrophobes indique la proportion de résidus apolaires et aromatiques. Le calculateur de fraction de résidus polaires calcule la part des chaînes polaires non chargées.
Indice aliphatique: stabilité thermique
L indice aliphatique d Ikai (1980) quantifie le volume relatif occupé par les chaînes latérales aliphatiques (alanine, valine, isoleucine et leucine):
indice aliphatique = %Ala + 2,9 x %Val + 3,9 x (%Ile + %Leu)Le calculateur d indice aliphatique applique cette relation, fréquemment corrélée à la thermostabilité d une protéine.
Indice de Boman: potentiel d interaction
L indice de Boman (2003) moyenne les énergies libres de transfert des acides aminés selon l échelle eau-octanol de Guy (1985):
indice de Boman = moyenne(énergie libre de transfert de chaque résidu)Le calculateur d indice de Boman évalue ce potentiel d interaction peptide-protéine.
En résumé, le score GRAVY est la moyenne des valeurs d hydropathie de Kyte-Doolittle sur tous les résidus de la séquence: positif pour un peptide globalement hydrophobe, négatif pour un peptide hydrophile.
Littérature scientifique et références
- 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. Article originel formulant le score GRAVY.
- Ikai, A. (1980). Thermostability and aliphatic index of globular proteins. Journal of Biochemistry, 88(6), 1895-1898. PubMed PMID: 7462208. Définition de l indice aliphatique.
- Boman, H. G. (2003). Antibacterial peptides: basic facts and emerging concepts. Journal of Internal Medicine, 254(3), 197-215. PubMed PMID: 12930229. Formylation de l indice d interaction de Boman.
- Guy, H. R. (1985). Calculating and displaying the hydrophobicity of amino acid sequences. Biophysical Journal, 47(1), 61-70. PubMed PMID: 3978203. Énergies de transfert eau-octanol.