आवेशित अवशेष अंश कैलकुलेटर
साइड चेन प्रकार के अनुसार एसिडिक या बेसिक वर्गीकृत अवशेषों का प्रतिशत दिखाता है। शैक्षिक संदर्भ, चिकित्सा सलाह नहीं।
अनुक्रम विश्लेषण
कैलकुलेटर इनपुट
यह एक गणितीय और प्रयोगशाला संदर्भ उपकरण है। यह निदान, उपचार या खुराक की सिफारिश नहीं करता, और यह चिकित्सा सलाह नहीं है।
आवेशित अवशेष अंश कैलकुलेटर बताता है कि शृंखला का कितना प्रतिशत उन अवशेषों से बना है जो शारीरिक pH पर औपचारिक आवेश धारण करते हैं: अम्लीय एस्पार्टेट और ग्लूटामेट, तथा क्षारीय लाइसिन, आर्जिनिन और हिस्टिडिन।
आवेश मध्यम pH पर पेप्टाइड की जल में घुलनशीलता का मुख्य निर्धारक है, और यही आवेशित सतहों, रेज़िनों और झिल्लियों से बंधन को चलाता है।
यह प्रतिशत एक गिनती है। शुद्ध आवेश के लिए, इसमें यह भी कि दिए गए pH पर उनमें से प्रत्येक वास्तव में कितना प्रोटोनयुक्त है, इसके बजाय शुद्ध आवेश कैलकुलेटर इस्तेमाल कीजिए।
आवेश के उम्मीदवारों की गिनती, आवेश की नहीं
इस पृष्ठ का सबसे महत्वपूर्ण भेद उन अवशेषों की गिनती के बीच है जो आवेश धारण कर सकते हैं, और आवेश के बीच। पहली एक पूर्ण संख्या है जो लंबाई से भाग दी गई है। दूसरा चिह्नित, आंशिक और pH पर निर्भर एक फलन है। इस गिनती के हिसाब से कोई शृंखला पचास प्रतिशत आवेशित होते हुए भी सकुल धनात्मक, सकुल ऋणात्मक, या लगभग उदासीन हो सकती है, यह पूरी तरह इस पर निर्भर है कि कौन से प्रकार मौजूद हैं। शुद्ध आवेश कैलकुलेटर चिह्नित संख्या लौटाता है, और दोनों के अलग-अलग सवालों के उत्तर देना किसी एक की कमी नहीं है।
यह गिनती शृंखला का एक अनुपात है और इसमें कोई इकाई नहीं है। यह बताती है कि अनुक्रम का कितना भाग विद्युत स्थिरवैद्युतिक अंतरक्रिया के लिए तैयार है, जो जानने योग्य एक वास्तविक और उपयोगी बात है, और यह उस अंतरक्रिया की दिशा, किसी विशेष pH पर उसका परिमाण, या समूहों की विन्यास के बारे में कुछ भी नहीं कहती। स्थानों पर लगी गिनती में से कोई चिह्न वापस नहीं पा सकती, क्योंकि चिह्न यह तय करता है कि कौन से प्रकार की बाजू शृंखलाएँ मौजूद हैं, कितनी नहीं।
हिस्टिडिन वह जगह क्यों है जहाँ गिनती और आवेश अलग हो जाते हैं
हिस्टिडिन को यहाँ पूरी तरह आवेशित एक अवशेष गिना जाता है, और यही इस आँकड़े और मॉडल किए गए आवेश के बीच असहमति का सबसे बड़ा एकल स्रोत है। इस साइट पर इस्तेमाल की गई तालिका में इसकी बाजू शृंखला का pKa 6.0 पर बैठता है, और pH 7 पर वास्तव में प्रोटोनयुक्त अंश एक का दस की एक घात के योग में एक से भाग है, जो लगभग नौ प्रतिशत होता है। इसलिए हिस्टिडिन इस गिनती में एक और उदासीन pH पर आवेश में लगभग 0.09 जोड़ता है, और इन दोनों संख्याओं के बीच का अंतर छोटा नहीं है।
यह असममितता साफ़ कहने लायक है क्योंकि वर्गीकरण में यह एक ही दिशा में चलती है। यहाँ आवेशित गिने जाने वाले किसी अन्य अवशेष की गिनती हिस्टिडिन जितनी अधिक नहीं होती, क्योंकि अम्लीय और प्रबल क्षारीय समूह वास्तव में कार्य परास के अधिकांश भाग में लगभग पूरी तरह एक ही अवस्था में रहते हैं। इसी कारण छोटी अम्लीय शृंखला ऐसी गिनती और आवेश देती है जो ठीक-ठीक मेल खाते हैं, जबकि हिस्टिडिन पर टिकी शृंखला नहीं देती। पेप्टाइड नेट चार्ज और pH: हेंडरसन-हैसेलबैक प्रति-समूह अंकगणित रखती है, और आवेश बनाम pH वक्र कैलकुलेटर दिखाता है कि अपने pKa के पास बैठा समूह कितना हिल सकता है।
वे दो टर्मिनल जिन्हें यह गिनती छोड़ देती है
इस प्रतिशत में कोई भी टर्मिनल समूह नहीं आता, और छोटे पेप्टाइड के लिए यह छूट बड़ी है। दो अम्लीय बाजू शृंखलाओं वाली चार अवशेषों की शृंखला इस गिनती से पचास प्रतिशत आवेशित होती है, जबकि अणु में वास्तव में चार आयनीकरण योग्य समूह होते हैं: दो बाजू शृंखलाएँ, एक क्षारीय N-टर्मिनस और एक अम्लीय C-टर्मिनस। आयनीकरण योग्य स्थानों का वास्तविक अंश इसलिए पचास नहीं, सौ प्रतिशत है, और पूरा अंतर इन दोनों सिरों में बैठा है।
टर्मिनल सबसे आसानी से हटाने वाले समूह भी हैं और हटाने वाले सबसे बड़े भी। किसी सिरे का एमिडेशन या एसिटिलेशन पूरा एक आवेश हटा देता है, जो छोटी शृंखला पर आराम से घुलनशील पेप्टाइड और ऐसे पेप्टाइड के बीच का अंतर हो सकता है जिसे लगता था कि उसके पास केवल आधी विद्युत स्थिरवैद्युतिक सहायता है। टर्मिनल संशोधन कैलकुलेटर द्रव्यमान परिवर्तन देता है, और शुद्ध आवेश वाले पृष्ठ की अंकगणित वही जगह है जहाँ आवेश पर इसका परिणाम वास्तव में निकाला जाता है, क्योंकि दोनों टर्मिनल वहाँ स्वतः गिने जाते हैं।
आवेशित अंश को बाकी वर्गों के साथ पढ़ना
चार में से एक संख्या के रूप में देखने पर, आवेशित अंश सबसे उपयोगी इस बात में है कि वह किसी अनुक्रम को गिनती-आधारित दृष्टि के दोनों ध्रुवों के बीच कहाँ रखता है। अधिक ध्रुवीय अंश के साथ अधिक आवेशित अंश यह कहता है कि पेप्टाइड को पानी में मुख्यतः आवेश और बाजू शृंखला हाइड्रोजन बंधन ही थामे हुए हैं। कम ध्रुवीय अंश के साथ अधिक आवेशित अंश यह कहता है कि पानी में उसका व्यवहार बहुत कम सहकारी हाइड्रोजन बंधन के साथ विद्युत स्थिरवैद्युतिकी से प्रधान है, और उदासीन सतह से बंधन करने वाली किसी भी चीज़ के लिए इन दोनों के अलग-अलग निहितार्थ हैं।
वर्ग साफ़ नहीं, परंपरा से ओवरलैप करते हैं, और इसीलिए चारों प्रतिशतों का मिलकर सौ होना अपेक्षित नहीं है। टायरोसिन इनमें से तीन में आता है, हिस्टिडिन आवेशित सूची में ऐसे रूप में आता है जो उसे बढ़ा देता है, और ध्रुवीय अवशेष अंश कैलकुलेटर वह साथी है जो हाइड्रोजन बंधन वाला हिस्सा भरता है। जहाँ गिनती के बजाय pH पर निर्भरता का सारांश चाहिए, वहाँ समविद्युत बिंदु (pI) कैलकुलेटर वह pH लौटाता है जिसपर वह आवेश, जिसे यह गिनती नहीं दे सकती, शून्य से होकर गुज़रता है।
यह कैलकुलेटर कैसे काम करता है
अम्लीय वर्ग में एस्पार्टेट और ग्लूटामेट हैं, जो pH 7 पर प्रोटोनरहित और इसलिए ऋणात्मक हैं। क्षारीय वर्ग में लाइसिन, आर्जिनिन और हिस्टिडिन हैं, जो pH 7 पर प्रोटोनयुक्त और इसलिए धनात्मक हैं, हालाँकि 6.0 के pKa वाला हिस्टिडिन उदासीनता पर केवल लगभग 9 प्रतिशत प्रोटोनयुक्त होता है।
इन्हें गिनिए और लंबाई से भाग दीजिए। यह उन अवशेषों की गिनती है जो आवेशित हो सकते हैं, आवेश का आकार नहीं।
सूत्र
-
charged % = (count of acidic + count of basic residues) / length x 100
एस्पार्टेट, ग्लूटामेट, लाइसिन, आर्जिनिन, हिस्टिडिन।
हल किया गया उदाहरण
AGDE का आवेशित अंश
यह एक उदाहरण मात्र है। आंकड़े इस तरह चुने गए हैं कि गणना जांची जा सके। यह खुराक, प्रोटोकॉल या सिफारिश नहीं है।
दिया गया
- अनुक्रम
- AGDE
- मौजूद आवेशित अवशेष
- D (acidic), E (acidic)
- आवेशित अवशेष गिनिए: D और E दोनों अम्लीय हैं
- प्रतिस्थापन
- 1 + 1
- परिणाम
- 2 of 4
- लंबाई से भाग दीजिए
- प्रतिस्थापन
- 2 / 4 x 100
- परिणाम
- 50%
यह क्या दर्शाता है
शृंखला का आधा आवेशित है और पूरा अम्लीय, इसीलिए pH 7 पर शुद्ध आवेश ऋण दो है। दोनों मुक्त टर्मिनल भी आवेशित हैं, और यहाँ गिने नहीं जाते, इसलिए आयनीकरण योग्य समूहों का वास्तविक अंश 50 प्रतिशत से अधिक है।
इनपुट समझें
- अमीनो एसिड अनुक्रम
- एक-अक्षर कोडों में शृंखला।
परिणाम समझें
- प्रतिशत
- अम्लीय या क्षारीय अवशेषों का हिस्सा, लंबाई के प्रतिशत के रूप में।
इकाइयां समझें
- Acidic residue
- एस्पार्टेट या ग्लूटामेट, जो pH 7 पर ऋणात्मक आवेश रहता है।
- Basic residue
- लाइसिन, आर्जिनिन या हिस्टिडिन, जो pH 7 पर अलग-अलग मात्रा तक धनात्मक आवेश रहता है।
सामान्य गलतियां
- इस प्रतिशत को शुद्ध आवेश समझ लेना। पचास प्रतिशत आवेशित अवशेष अपने प्रकार के अनुसार सकुल धनात्मक, सकुल ऋणात्मक या सकुल उदासीन हो सकते हैं। AGDE इसका उदाहरण है: 50 प्रतिशत आवेशित, सकुल ऋण दो।
- टर्मिनलों को अनदेखा करना, जो हमेशा एक क्षारीय और एक अम्लीय समूह जोड़ते हैं। छोटे पेप्टाइड के लिए टर्मिनल कुल आवेश का बड़ा अंश होते हैं।
महत्वपूर्ण सीमाएं
- एक द्विआधारी वर्गीकरण। हिस्टिडिन को यहाँ पूरी तरह आवेशित गिना जाता है, भले ही वह pH 7 पर केवल लगभग 9 प्रतिशत प्रोटोनयुक्त होता है, इसलिए गिनती हिस्टिडिन के योगदान को काफ़ी बढ़ा देती है।
- आवेश हटाने वाले टर्मिनल संशोधन, जैसे C-टर्मिनल का एमिडेशन, यहाँ परिलक्षित नहीं होते।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
What does the charged residue fraction calculator compute?
It reports what percentage of residues carry an acidic (Asp, Glu) or basic (Lys, Arg, His) side chain, combined into a single charged percentage.
How do I use the charged residue fraction calculator?
Enter a peptide sequence. The calculator returns the charged percent alongside the sequence length.
Is the charged residue fraction calculator the same as net charge?
No. Net charge, see the net charge at pH calculator, accounts for the sign and pH dependent fractional ionization of each group; this calculator simply counts what fraction of residues are chemically classified as acidic or basic, regardless of their actual protonation state at any given pH.
Why does the charged residue fraction matter separately from net charge?
A sequence can have a high charged residue fraction but a near zero net charge if acidic and basic residues roughly balance, so this fraction tells you about charge density and potential for pH sensitivity even when net charge alone would not.
What residues count as charged on this calculator?
Aspartate and glutamate, acidic, plus lysine, arginine and histidine, basic, following the side chain classification used throughout this site's amino acid reference table.
What units does the charged residue fraction calculator use?
A percentage of the total residue count, from 0 to 100.
Does a higher charged fraction always mean better solubility?
Generally charged residues improve aqueous solubility by increasing electrostatic repulsion between molecules, but this calculator reports composition only, not a solubility prediction.
Is the charged residue fraction calculator free?
Yes. The charged fraction calculator runs entirely in your browser.
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