L indice GRAVY (grand average of hydropathy) riassume in un singolo valore il carattere medio idrofobico o idrofilico di una sequenza peptidica. Questo articolo chiarisce l algoritmo matematico e il confronto con metriche adiacenti.
La scala di idropatia di Kyte-Doolittle
Nel 1982, Kyte e Doolittle assegnarono un indice di idropatia a ciascuno dei 20 amminoacidi naturali combinando energie libere di trasferimento acqua-vapore e frequenze di seppellimento nelle strutture proteiche cristallizzate. Valori positivi contrassegnano amminoacidi idrofobici (isoleucina +4,5, valina +4,2) e valori negativi residui idrofilici (arginina -4,5, lisina -3,9).
Come si calcola il punteggio GRAVY di un peptide?
GRAVY = somma(valori Kyte-Doolittle di ciascun residuo) / numero di residuiIl calcolatore di idrofobicita e GRAVY esegue questa media. Un punteggio positivo indica un peptide mediamente idrofobico; un punteggio negativo segnala un comportamento idrofilico.
Percentuale di residui per classe chimica
Il calcolatore di frazione di residui idrofobici calcola la percentuale di residui apolari e aromatici. Il calcolatore di frazione di residui polari misura la quota di catene polari non cariche.
Indice alifatico: termostabilita strutturale
L indice alifatico formulato da Ikai (1980) misura il volume relativo occupato dalle catene alifatiche (alanina, valina, isoleucina e leucina):
indice alifatico = %Ala + 2,9 x %Val + 3,9 x (%Ile + %Leu)Il calcolatore di indice alifatico applica questa formula empirica per la valutazione della termostabilita.
Indice di Boman: potenziale di interazione
L indice di Boman (2003) esprime la media delle energie libere di trasferimento acqua-ottanolo di Guy (1985):
indice di Boman = media(energia libera di trasferimento per residuo)Il calcolatore di indice di Boman stima la propensione all interazione peptide-proteina.
In sintesi, il punteggio GRAVY e la media dei valori di idropatia di Kyte-Doolittle su tutti i residui della sequenza: positivo per un peptide prevalentemente idrofobico, negativo per uno idrofilico.
Letteratura scientifica e riferimenti
- 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. Studio fondante che ha definito la scala di idropatia e il punteggio GRAVY.
- Ikai, A. (1980). Thermostability and aliphatic index of globular proteins. Journal of Biochemistry, 88(6), 1895-1898. PubMed PMID: 7462208. Definizione dell indice alifatico.
- Boman, H. G. (2003). Antibacterial peptides: basic facts and emerging concepts. Journal of Internal Medicine, 254(3), 197-215. PubMed PMID: 12930229. Indice di interazione proteica di Boman.
- Guy, H. R. (1985). Calculating and displaying the hydrophobicity of amino acid sequences. Biophysical Journal, 47(1), 61-70. PubMed PMID: 3978203. Valori di trasferimento acqua-ottanolo.