Calcolatore della frazione di residui carichi

La distinzione più conseguente di questa pagina è fra un conteggio di residui che possono portare una carica e la carica stessa. Il primo è un numero intero diviso per una lunghezza. La seconda è con segno, frazionaria, e una funzione del pH. Una catena può essere carica al cinquanta per cento secondo questo conteggio ed essere netta positiva, netta negativa o quasi neutra, dipendendo del tutto da quali tipi sono presenti. Il calcolatore della carica netta restituisce il numero con segno, e il fatto che i due rispondano a domande diverse non è un difetto di nessuno dei due.

Il conteggio è una proporzione della catena e non porta unità. Descrive quanta parte della sequenza è equipaggiata per l’interazione elettrostatica, che è una cosa reale e utile da sapere, e non dice nulla sulla direzione di quella interazione, sulla sua entità a un pH particolare, o su come i gruppi siano disposti. Niente in un conteggio su posizioni può recuperare un segno, perché il segno dipende da quali tipi di catena laterale sono presenti e non da quanti sono.

L’istidina è contata qui come un residuo completamente carico, ed è la maggiore singola fonte di disaccordo fra questa cifra e la carica modellata. Il pKa della sua catena laterale nella tabella usata da questo sito è 6.0, e a pH 7 la frazione effettivamente protonata è uno diviso uno più dieci elevato a uno, cioè circa il nove per cento. Un’istidina contribuisce dunque con uno a questo conteggio e con circa 0.09 a una carica a pH neutro, e il divario fra questi due numeri non è piccolo.

L’asimmetria vale la pena enunciarla chiaramente, perché nella classificazione va in una sola direzione. Nessun altro residuo contato come carico qui è sovracontato quanto l’istidina, perché i gruppi acidi e quelli fortemente basici sono davvero quasi completamente in uno solo stato su gran parte dell’intervallo di lavoro. Ecco perché una catena acida breve dà un conteggio e una carica che concordano ragionevolmente bene, mentre una catena che si affida all’istidina no. La guida alla carica netta del peptide e a Henderson-Hasselbalch espone l’aritmetica per gruppo, e il calcolatore della curva carica vs pH mostra quanto può spostarsi un gruppo che si trova vicino al proprio pKa.

Nessuno dei due gruppi terminali compare in questa percentuale, e per un peptide breve quell’omissione è grande. Una catena di quattro residui con due catene laterali acide è carica al cinquanta per cento secondo questo conteggio, mentre la molecola contiene in realtà quattro gruppi ionizzabili: le due catene laterali più un’estremità N basica e un’estremità C acida. La vera frazione di posizioni ionizzabili è quindi cento per cento e non cinquanta, e l’intera discrepanza sta nelle due estremità.

Le estremità sono anche i gruppi più facili da togliere e i più grandi che esistano. L’amidazione o l’acetilazione di un’estremità elimina una carica intera, il che su una catena breve può essere la differenza fra un peptide comodamente solubile e uno con metà del sostegno elettrostatico che sembrava avere. Il calcolatore di modifica terminale dà la variazione di massa, e l’aritmetica della pagina sulla carica netta è dove la conseguenza sulla carica viene effettivamente calcolata, perché lì le due estremità sono contate automaticamente.

Trattata come uno dei quattro numeri, la frazione carica serve soprattutto a collocare una sequenza fra i due poli della visione basata sul conteggio. Una frazione carica alta insieme a una frazione polare alta è un peptide che sta in acqua principalmente per carica e per legami a idrogeno di catena laterale. Una frazione carica alta insieme a una frazione polare bassa è un peptide il cui comportamento in acqua è dominato dall’elettrostatica con scarsi legami a idrogeno cooperativi, e le due situazioni hanno implicazioni diverse per qualunque cosa debba legarsi a una superficie neutra.

Le classi si sovrappongono per convenzione e non in modo pulito, ed è per questo che le quattro percentuali non sono fatte per sommare a cento. La tirosina appartiene a tre di esse, l’istidina all’elenco dei carichi in una forma che lo sovrastima, e il calcolatore della frazione di residui polari è il compagno che riempie il lato dei legami a idrogeno. Dove serve una sintesi della dipendenza dal pH invece di un conteggio, il calcolatore del punto isoelettrico restituisce il pH al quale la carica che questo conteggio non può darti attraversa lo zero.