Calcolatore di aromaticita

L’intero calcolo è un conteggio di tre lettere diviso per la lunghezza della catena, e vale la pena dirlo chiaramente perché una percentuale stampata con due cifre decimali sembra più informativa di quanto sia. Fenilalanina, triptofano e tirosina vengono contati, ogni altro residuo viene ignorato, e il conteggio viene diviso per il numero di residui e moltiplicato per cento. Nessun peso viene applicato, quindi un triptofano e una fenilalanina contribuiscono ciascuno con una singola posizione a questa percentuale, anche se il loro comportamento in uno spettrofotometro differisce ben di più.

Poiché il denominatore è la lunghezza, la stessa sostituzione produce un numero dall’aspetto diverso su ogni catena diversa. Un residuo che compare o scompare sposta un peptide di quattro residui di venticinque punti percentuali e un peptide di quaranta residui di due e mezzo. Non è un difetto del metodo, è ciò che significa dividere per una lunghezza. Due catene della stessa lunghezza mostrano sempre lo stesso incremento qualunque sia la loro composizione, ed è un punto da tenere presente quando un risultato appare sorprendente. Una percentuale è quindi confrontabile soltanto con un’altra percentuale calcolata sulla stessa lunghezza.

La lunghezza divisrice proviene dal calcolatore della lunghezza del peptide , e entrambi i numeri devono descrivere la stessa catena. Un cappuccio terminale scritto nella sequenza come carattere viene respinto anziché contato, quindi il denominatore qui è sempre il numero di residui e mai il numero di residui più uno. Su un peptide di due residui quella distinzione vale un terzo dell’intera risposta, e vale la pena confrontare i due valori prima di fidarsi di una percentuale, perché una lunghezza contata male produce una percentuale sbagliata in un modo che nessuna aritmetica sulla percentuale stessa può rivelare. Il calcolatore della composizione degli amminoacidi riporta il conteggio e la quota insieme, il che li rende facili da confrontare l’uno con l’altro.

Contare i tre residui insieme butta via l’unica cosa che una misura UV usa davvero. Nei coefficienti tabulati che questo sito applica, un triptofano contribuisce con 5500, una tirosina contribuisce con 1490 e una fenilalanina contribuisce in pratica con nulla, perché il suo anello assorbe nell’ultravioletto lontano anziché a 280 nanometri. Una catena al 75 per cento aromatica può quindi assorbire fortemente oppure quasi per nulla, e questa percentuale non può dirti quale dei due casi ti sia capitato. La classificazione strutturale e quella spettroscopica sono idee separate, e il divario fra le due è da dove vengono le sorprese.

Prendi due catene di otto residui, entrambe per metà aromatiche. Quattro triptofani danno un coefficiente di 22000, cioè 4 x 5500. Quattro tirosine danno 5960, cioè 4 x 1490. La percentuale segna 50 per cento in entrambi i casi mentre i coefficienti differiscono per un fattore di circa tre e mezzo, quindi qualsiasi concentrazione ricavata dalle due differisce per lo stesso fattore, puramente in base a quale residuo aromatico è stato usato. Una terza catena con quattro fenilalanine segnalerebbe anch’essa 50 per cento e contribuirebbe quasi per nulla del tutto, che è la versione estrema dello stesso punto. Tutte e tre sono aromatiche; soltanto una assorbe molto a quella lunghezza d’onda.

Quando il conteggio deve alimentare una misura anziché una descrizione, vai direttamente al calcolatore del coefficiente di estinzione invece di convertire una percentuale. Quello applica i pesi per residuo e il termine dei disolfuri e produce il numero che può essere combinato con un’assorbanza e con una lunghezza del percorso ottico. Trasformare di nuovo una quota in un coefficiente significherebbe dover recuperare anche la lunghezza, cioè un’altra cifra da portare in giro senza alcun vantaggio. Il lavoro su Beer-Lambert copre come viene usato il coefficiente e dove l’aritmetica smette di valere.

Una percentuale è cieca alla posizione, e la posizione è dove i residui aromatici sono di solito interessanti. Tre catene laterali aromatiche dentro un tratto di sei si comportano in modo diverso dalle stesse tre distribuite su quaranta posizioni, perché il caso contiguo permette agli anelli di impilarsi l’uno contro l’altro e contro i vicini. Il conteggio è identico nei due casi, quindi nulla in questo numero distingue le due situazioni. Per un peptide lineare di qualsiasi lunghezza che conta, poiché non c’è un ripiegamento che porti i residui vicino e nessun ripiegamento che li tenga separati: soltanto la sequenza decide in quale dei due casi ci si trovi.

È ugualmente cieca al fatto che quelle catene laterali siano o meno accessibili alla luce. In una struttura ripiegata un residuo aromatico sepolto nel nucleo contribuisce molto meno a una lettura di assorbanza di quanto suggerisca il suo conteggio. Un peptide lineare breve non ha ripiegamento, quindi quel problema di solito è assente, ma l’aggregazione fa lo stesso lavoro, perché un campione addensato diffonde la luce e segna alto senza alcuna variazione nel numero di residui. Da notare anche che questi residui stanno dentro la classe idrofobica, ed è per questo che questa percentuale si sovrappone alla frazione dei residui idrofobici invece di complementarla.

L’incremento dovuto a una singola sostituzione è uno diviso per la lunghezza, moltiplicato per cento, e su una catena lunga è abbastanza piccolo da poter passare inosservato. Una catena di trenta residui con tre triptofani segna il 10 per cento di aromaticità. Togli un triptofano e segna il 6.67 per cento, che sembra una vera discesa finché non ti accorgi che la catena è altrimenti la stessa molecola con una posizione cambiata. La percentuale si è dimezzata. La molecola no. La stessa aritmetica vale anche nell’altra direzione, perché aggiungere un solo triptofano a una catena lunga aggiunge un residuo al conteggio e alla percentuale esattamente quell’identico piccolo incremento.

Quella è la trappola pratica nel leggere questa cifra come segnale di qualità, perché la maggior parte delle variazioni del numero deriva da una variazione della lunghezza e non della chimica. Cancellare un blocco dal centro di una catena può lasciare identico il conteggio aromatico mentre la percentuale sale semplicemente perché il denominatore è diminuito. Quindi se la domanda è se una lettura UV sarà abbastanza precisa perché si possa farci affidamento, conta direttamente i triptofani e le tirosine; e se la domanda riguarda il comportamento attorno alle interazioni aromatiche, considera rumore tutto ciò che sta su una sola cifra e abbinalo al calcolatore della carica netta , che riporta qualcosa che il conteggio aromatico davvero non può.