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Peptide Calculator

Calculateur de modification terminale

Ajoute des deltas de masse independants, references UniMod, pour l'extremite N-terminale (amine libre, acetylation, ou formation de pyroglutamate a partir de Gln ou Glu) et l'extremite C-terminale (acide libre ou amidation) a une masse de base. Reference educative, pas un conseil medical ou de dosage.

Moleculaire et masse

Champs du calculateur

Il s'agit d'un outil de reference mathematique et de laboratoire. Il ne diagnostique pas, ne traite pas et ne recommande pas de dose, et ne constitue pas un conseil medical.

Les modifications terminales s’appliquent aux deux extrémités d’un peptide plutôt qu’à une chaîne latérale, et les deux extrémités peuvent être modifiées indépendamment. Ce calculateur applique une modification au terminus N et une modification au terminus C à une masse de base et renvoie chaque décalage séparément.

Deux des options du terminus N sont chimiquement intéressantes plutôt que de simples ajouts. La formation de pyroglutamate est ce qui arrive lorsqu’un peptide dont le premier résidu est la glutamine ou le glutamate cyclise, et elle change la masse d’environ 17 ou 18 Da tout en laissant le peptide paraître presque identique sur le papier.

Cela compte en pratique parce qu’un terminus N cyclisé est une vraie différence entre deux produits, et qu’une spécification qui dit pyroglutamyl annonce une masse précise qu’un calcul sur une chaîne nue ne reproduira pas.

Pourquoi les deux extrémités sont traitées à part de la chaîne

Un peptide linéaire a exactement deux extrémités chimiquement distinctes, et chacune porte un groupe fonctionnel qui n’apparaît nulle part ailleurs dans la molécule : une amine libre au terminus N et un carboxyle libre au terminus C. Chacune peut être capuchonnée indépendamment, et comme les deux sites sont très éloignés l’un de l’autre, les décalages s’additionnent simplement sans aucune interaction entre eux. C’est pourquoi cette page propose deux sélecteurs et renvoie deux deltas à côté du total plutôt que d’offrir une option combinée unique. Il n’existe aucun cas où capuchonner une extrémité obligerait à un changement à l’autre, et c’est exactement pourquoi les deux sélecteurs sont indépendants plutôt que mutuellement exclusifs.

La seconde raison de traiter les extrémités à part est qu’une modification terminale change la composition élémentaire et pas seulement la masse. Un terminus N cyclisé retire des atomes de la formule, et un terminus C amidé fait de même, si bien qu’une formule moléculaire calculée à partir d’une chaîne nue cesse de correspondre dès qu’une extrémité est capuchonnée. Le calculateur de formule moléculaire produira volontiers une formule pour la chaîne non modifiée, et cette formule est alors fausse pour la matière d’une manière que la masse seule ne révèle pas, puisque bien des formules différentes peuvent partager une masse alors qu’aucune formule ne peut être à moitié juste.

Le pyroglutamate, et pourquoi les deux voies diffèrent

La cyclisation du terminus N est le cas qui mérite d’être déroulé, parce qu’il est chimiquement intéressant et parce que son effet sur la masse est assez faible pour se cacher. Une chaîne commençant par la glutamine cyclise en perdant de l’ammoniaque, ce qui vaut 17.026549 Da en convention monoisotopique. Une chaîne commençant par le glutamate cyclise en perdant plutôt de l’eau, ce qui vaut 18.010565 Da. Deux résidus de départ différents donnent le même produit nommé et deux masses différentes, et les 0.984016 Da qui les séparent sont exactement la différence oxygène contre amine qui sépare aussi l’amidation de la désamidation. Aucune des deux pertes ne laisse d’amine libre à cette extrémité, si bien que les deux voies consomment le même groupe réactif tout en déplaçant la masse de montants qui diffèrent de moins d’un dalton.

Dix-sept ou dix-huit daltons représentent une petite fraction d’un peptide de n’importe quelle longueur, et assez peu pour tenir dans la tolérance d’une spécification arrondie. Un fournisseur qui cite un poids moléculaire à une décimale a une résolution de 0.05 Da, si bien qu’un terminus cyclisé n’apparaît même pas comme incohérence dans ce chiffre. Ce qu’il change est réel quoi qu’il en soit : l’amine libre du terminus N est consommée, ce qui est une différence dans les groupes réactifs de la molécule et pas seulement dans sa masse, et aucun calcul à partir d’une chaîne nue ne le reproduit. La sommation dont vient la masse de base est exposée dans le guide sur le poids moléculaire et les calculs de peptides .

Pourquoi l’amidation est le décalage le plus difficile à remarquer

L’amidation remplace un carboxyle terminal par un amide, ce qui retire un oxygène et un hydrogène tout en ajoutant un azote et deux hydrogènes, pour une perte nette de 0.984016 Da. Sur la chaîne de 390 Da utilisée dans l’exemple résolu plus haut, cela fait un quart de pour cent, et sur un peptide de plusieurs milliers de daltons c’est bien moins d’un dixième de pour cent. Un décalage aussi petit est invisible pour toute spécification citée à faible précision, et il l’est tout autant pour quiconque compare des masses à l’œil nu. L’option du terminus N est d’ordinaire la plus importante des deux de très loin, si bien que sur un peptide doublement capuchonné c’est l’état pyroglutamyl qui domine le total pendant que l’amidation se cache à l’intérieur.

Le total est l’endroit où les deux extrémités deviennent lisibles. Prenez cinq résidus alanine, dont la masse moyenne non modifiée est 373.4093, et appliquez un terminus N glutamine cyclisé avec un terminus C amidé. Les deux deltas amènent la masse à 355.3987. Choisissez plutôt la voie du glutamate pour la cyclisation et la même chaîne tombe à 354.4147, exactement 0.984016 plus bas. Voir les deux chiffres côte à côte rend évident qu’une spécification située près de l’un ou de l’autre décrit un état de terminus plutôt qu’un peptide différent, et le calculateur de vérification de la masse molaire rapporte l’un ou l’autre écart en pourcentage pour qu’ils se distinguent d’un coup d’œil.

Ce qu’on ne peut pas décider à partir d’une masse

Rien sur cette page n’établit qu’une matière donnée porte l’un ou l’autre de ces états. Savoir si un produit est acétylé, amidé ou cyclisé est une propriété de l’échantillon, et cela doit venir de la documentation qui le décrit ou d’une mesure, jamais d’un calcul. Ce que cette page apporte est la masse que chaque option implique, pour qu’un chiffre cité devienne interprétable dès que la question est connue, et pour qu’une incohérence arrive avec un petit ensemble d’explications candidates nommées plutôt qu’aucune. La distinction entre une masse calculée et un fait établi est celle qu’il faut garder à l’esprit quand une spécification et une séquence sont lues ensemble.

Deux limites supplémentaires découlent de la conception. La masse de base est tapée à la main, si bien qu’elle peut porter la mauvaise convention isotopique, et comme chaque delta d’ici est monoisotopique, le calculateur de masse monoisotopique est le point de départ cohérent tandis que le calculateur de poids moléculaire moyen donne une approximation. Et la séquence n’est pas fournie au calculateur, si bien qu’il ne peut pas vérifier que le premier résidu est bien une glutamine ou un glutamate, ce qui est la seule condition qui rend l’une ou l’autre option de cyclisation significative. Les modifications dans la chaîne appartiennent au calculateur de masse de modification , et là où une masse citée doit être transformée en une composition, l’ estimateur de masse vers séquence est l’outil qui part d’une masse plutôt que d’une séquence.

Comment fonctionne cette calculatrice

Chaque terminus a une option libre, avec un delta nul, et une ou plusieurs options modifiées avec un delta référencé à UniMod. Les deux deltas sont indépendants, si bien que le total est simplement leur somme.

La glutamine cyclise en perdant de l’ammoniaque, ce qui est une perte de 17.026549 Da. Le glutamate cyclise en perdant de l’eau, ce qui est une perte de 18.010565 Da. La différence entre ces deux nombres est de 0.984016 Da, ce qui est la même différence de masse qui sépare l’amidation de la désamidation, et ce n’est pas une coïncidence : dans les deux cas, c’est la différence entre un oxygène et une amine.

Les formules

  • modified mass = base mass + N terminal delta + C terminal delta

    N terminal delta
    le décalage appliqué au premier résidu
    C terminal delta
    le décalage appliqué au dernier résidu
  • pyroGlu from Gln: -17.026549 | pyroGlu from Glu: -18.010565 | acetyl: +42.010565 | amidated: -0.984016

    Les quatre sont monoisotopiques, tous issus de UniMod. Un terminus libre à l’une ou l’autre extrémité vaut zéro.

Exemple resolu

Un terminus N pyroglutamyl avec un terminus C amidé

Exemple illustratif. Les nombres sont choisis pour que l arithmetique soit facile a verifier. Ce n est ni une dose, ni un protocole, ni une recommandation.

Donnees

Masse de base
390.35 Da
Terminus N
pyroGlu from Gln, -17.026549 Da
Terminus C
amidated, -0.984016 Da
  1. Ajouter le décalage du terminus N
    Substitution
    390.35 - 17.026549
    Resultat
    373.323451 Da
  2. Ajouter le décalage du terminus C
    Substitution
    373.323451 - 0.984016
    Resultat
    372.339435 Da

Ce que cela montre

Les deux changements de terminus allègent le peptide, et celui du pyroglutamate domine. Si une spécification cite une masse environ 18 Da en dessous de la valeur de la chaîne nue, un terminus N cyclisé est une explication candidate solide à vérifier en premier.

Comprendre les entrees

Masse de base (Da)
La masse non modifiée. Comme pour le calculateur de masse de modification, soyez cohérent entre moyenne et monoisotopique, parce que chaque delta d’ici est monoisotopique.
Modification N-terminale
L’état du premier résidu : libre, acétylé, ou cyclisé à partir d’une glutamine ou d’un glutamate.
Attention: Les deux options de cyclisation ne sont pas interchangeables. Un début par la Gln fait perdre 17.026549 et un début par le Glu fait perdre 18.010565, et choisir la mauvaise laisse une erreur de 0.98 Da.
Modification C-terminale
L’état du dernier résidu : libre ou amidé.

Comprendre les resultats

Masse modifiee
La masse de base avec les deux décalages de terminus appliqués.
Decalage de masse N-terminal
Le décalage appliqué au terminus N seul, pour qu’un lecteur puisse voir quelle extrémité a causé un changement important.
Decalage de masse C-terminal
Le décalage appliqué au terminus C seul.

Unites expliquees

Pyroglutamate
Une forme cyclisée d’une glutamine ou d’un glutamate terminal, formée respectivement par perte d’ammoniaque ou d’eau. Courant dans les peptides et souvent absent d’une spécification.
Amidation
Conversion d’un groupe carboxyle terminal en amide. Une perte nette de 0.984016 Da, donc presque neutre en masse.

Erreurs courantes

  • Ajouter ces deltas à un poids moléculaire moyen. Ce sont des valeurs monoisotopiques.
  • Supposer qu’un peptide est non modifié à ses deux extrémités. Une large part des peptides de recherche est acétylée, amidée ou cyclisée à un terminus, et c’est la spécification qui devrait l’indiquer.
  • Lire une différence de masse d’environ 18 Da comme une oxydation. L’oxydation vaut +15.994915 et le pyroglutamate issu du glutamate vaut -18.010565, des signes opposés et des grandeurs voisines.

Limitations importantes

  • Le premier résidu doit être la glutamine ou le glutamate pour que les options de cyclisation aient un sens. Le calculateur ne vérifie pas la séquence, parce qu’on ne lui en donne pas.
  • Le capuchonnage terminal au-delà de l’acétylation et de l’amidation n’est pas couvert.
  • Il calcule un bilan de masse, pas une vérification chimique.

Foire aux questions

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.