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Peptide Calculator

Calcolatore di modifica terminale

Aggiunge delta di massa indipendenti, con riferimento UniMod, per l'estremita N-terminale (ammina libera, acetilazione, o formazione di piroglutammato da Gln o Glu) e per l'estremita C-terminale (acido libero o amidazione) a una massa base. Riferimento educativo, non un consiglio medico o di dosaggio.

Molecolare e massa

Campi del calcolatore

Questo e uno strumento di riferimento matematico e di laboratorio. Non diagnostica, non tratta e non raccomanda una dose, e non costituisce un consiglio medico.

Le modifiche terminali si applicano alle due estremità di un peptide e non a una catena laterale, e le due estremità possono essere modificate indipendentemente. Questo calcolatore applica una modifica N-terminale e una modifica C-terminale a una massa base e restituisce ciascuno spostamento separatamente.

Due delle opzioni N-terminali sono chimicamente interessanti e non una semplice addizione. La formazione di piroglutammato è ciò che accade quando ciclicizza un peptide il cui primo residuo è glutammina o glutammato, e cambia la massa di circa 17 o 18 Da lasciando il peptide sembrare quasi lo stesso sulla carta.

Questo conta nella pratica perché un’estremità N ciclicata è una differenza reale fra due prodotti, e una specifica che dice piroglutammilico indica una massa specifica che un calcolo da sequenza nuda non riproduce.

Perché le due estremità sono gestite separatamente dalla catena

Un peptide lineare ha esattamente due estremità chimicamente distinte, e ciascuna porta un gruppo funzionale che non compare altrove nella molecola: un’ammina libera all’estremità N e un carbossile libero all’estremità C. Ognuna può essere bloccata indipendentemente, e poiché i due siti sono lontanissimi fra loro gli spostamenti si sommano senza interazione. Perciò questa pagina accetta due selettori e restituisce due delta accanto al totale, invece di offrire una sola opzione combinata. Non esiste alcun caso in cui bloccare un’estremità obblighi a una modifica dall’altra, ed è esattamente per questo che i due selettori sono indipendenti e non una coppia di scelte mutuamente esclusive.

La seconda ragione per trattare le estremità per conto proprio è che una modifica terminale cambia la composizione elementare e non solo la massa. Un’estremità N ciclicata toglie atomi dalla formula, e lo stesso fa un’estremità C amidata, quindi una formula molecolare calcolata da una sequenza nuda smette di corrispondere appena una delle due estremità viene bloccata. Il calcolatore della formula molecolare produrrà volentieri una formula per la catena non modificata, e quella formula è poi sbagliata per il materiale in un modo che la sola massa non rivela, perché molte formule diverse possono condividere una massa mentre nessuna formula può essere mezza giusta.

Il piroglutammato, e perché le due vie differiscono

La ciclicizzazione dell’estremità N è il caso che vale la pena svolgere, perché è chimicamente interessante e perché il suo effetto sulla massa è piccolo abbastanza da nascondersi. Una catena che comincia con glutammina ciclicizza perdendo ammoniaca, che è 17.026549 Da sulla convenzione monoisotopica. Una catena che comincia con glutammato ciclicizza perdendo acqua, che è 18.010565 Da. Due residui iniziali diversi danno lo stesso prodotto nominato e due masse diverse, e i 0.984016 Da che li separano sono esattamente la differenza ossigeno contro ammina che separa anche l’amidazione dalla deamidazione. Nessuna delle due perdite lascia un’ammina libera a quell’estremità, quindi entrambe le vie consumano lo stesso gruppo reattivo spostando la massa di quantità che differiscono di meno di un dalton.

Diciassette o diciotto dalton sono una piccola frazione di un peptide di qualsiasi lunghezza, e abbastanza piccoli da stare entro la tolleranza di una specifica arrotondata. Un fornitore che cita un peso molecolare a una cifra decimale ha una risoluzione di 0.05 Da, quindi un’estremità ciclicata non compare affatto come discordanza in quella cifra. Ciò che cambia è reale a prescindere: l’ammina libera dell’estremità N è consumata, che è una differenza nei gruppi reattivi della molecola e non soltanto nella sua massa, e nessun calcolo da una sequenza nuda la riproduce. La somma da cui proviene la massa base è esposta in guida sul peso molecolare e sui calcoli dei peptidi .

Perché l’amidazione è lo spostamento più difficile da notare

L’amidazione sostituisce un carbossile terminale con un’ammide, togliendo un ossigeno e un idrogeno e aggiungendo un azoto e due idrogeni, per una perdita netta di 0.984016 Da. Sulla catena da 390 Da usata nell’esempio sopra questo è un quarto di punto percentuale, e su un peptide di diverse migliaia di dalton è ben meno di un decimo di punto percentuale. Uno spostamento così piccolo è invisibile a qualunque specifica citata a bassa precisione, ed è egualmente invisibile a chi confronta masse a occhio. L’opzione N-terminale è di solito la più grande delle due di molto, quindi su un peptide con entrambe le estremità bloccate è lo stato piroglutammilico a dominare il totale mentre l’amidazione si nasconde dentro.

Il totale è il posto in cui le due estremità diventano leggibili. Si prendano cinque residui di alanina, la cui massa media non modificata è 373.4093, e si applichi un’estremità N ciclicata da glutammina insieme a un’estremità C amidata. I due delta portano la massa a 355.3987. Si scelga invece la via del glutammato per la ciclicizzazione e la stessa catena arriva a 354.4147, esattamente 0.984016 più bassa. Vedere le due cifre una accanto all’altra rende chiaro che una specifica vicina a una delle due sta descrivendo uno stato terminale e non un peptide diverso, e il calcolatore di controllo della massa molare riporta ciascun divario come percentuale così che i due si distinguano a colpo d’occhio.

Che cosa non si può decidere da una massa

Nulla di questa pagina stabilisce che un dato materiale porti uno qualsiasi di questi stati. Se un prodotto è acetilato, amidato o ciclicato è una proprietà del campione, e deve venire dalla documentazione che lo descrive o da una misura, mai da un calcolo. Ciò che questa pagina fornisce è la massa che ciascuna opzione implica, così che una cifra citata diventi interpretabile una volta nota la domanda, e così che una discordanza venga con un piccolo insieme di spiegazioni candidate nominate invece che con nessuna. La distinzione fra una massa calcolata e un fatto accertato è quella da tenere presente quando si leggono insieme una specifica e una sequenza.

Seguono altri due limiti che discendono dalla progettazione. La massa base è digitata a mano, quindi può portare la convenzione isotopica sbagliata, e poiché ogni delta qui è monoisotopico il calcolatore della massa monoisotopica è il punto di partenza coerente mentre il calcolatore del peso molecolare medio dà un’approssimazione. E al calcolatore non viene data la sequenza, quindi non può verificare che il primo residuo sia glutammina o glutammato, che è la precondizione unica che rende significativa una qualsiasi delle due opzioni di ciclicizzazione. Le modifiche nella catena appartengono al calcolatore della massa di modifica , e dove una massa citata deve essere riconvertita in una composizione, il stimatore da massa a sequenza è lo strumento che parte da una massa e non da una sequenza.

Come funziona questo calcolatore

Ogni estremità ha un’opzione libera, con un delta pari a zero, e una o più opzioni modificate con un delta referenziato su UniMod. I due delta sono indipendenti, quindi il totale è semplicemente la loro somma.

La glutammina ciclicizza perdendo ammoniaca, che è una perdita di 17.026549 Da. Il glutammato ciclicizza perdendo acqua, che è una perdita di 18.010565 Da. La differenza fra quei due numeri è 0.984016 Da, che è la stessa differenza di massa che separa l’amidazione dalla deamidazione, e non è una coincidenza: entrambe sono la differenza fra un ossigeno e un’ammina.

Le formule

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

    N terminal delta
    lo spostamento applicato al primo residuo
    C terminal delta
    lo spostamento applicato all’ultimo residuo
  • pyroGlu from Gln: -17.026549 | pyroGlu from Glu: -18.010565 | acetyl: +42.010565 | amidated: -0.984016

    Tutti e quattro monoisotopici, tutti da UniMod. Un’estremità libera da una parte vale zero.

Esempio risolto

Un’estremità N piroglutammilica con un’estremità C amidata

Esempio illustrativo. I numeri sono scelti per rendere l aritmetica facile da verificare. Non sono una dose, un protocollo o una raccomandazione.

Dati

Massa base
390.35 Da
Estremità N
pyroGlu from Gln, -17.026549 Da
Estremità C
amidated, -0.984016 Da
  1. Aggiungere lo spostamento N-terminale
    Sostituzione
    390.35 - 17.026549
    Risultato
    373.323451 Da
  2. Aggiungere lo spostamento C-terminale
    Sostituzione
    373.323451 - 0.984016
    Risultato
    372.339435 Da

Cosa dimostra

Entrambe le modifiche terminali rendono il peptide più leggero, e quella piroglutammilica domina. Se una specifica cita una massa circa 18 Da sotto il valore della sequenza nuda, un’estremità N ciclica è una spiegazione candidata forte da controllare per prima.

Capire i valori inseriti

Massa base (Da)
La massa non modificata. Come per il calcolatore della massa di modifica, si sia coerenti fra media e monoisotopica, perché ogni delta qui è monoisotopico.
Modifica N-terminale
Lo stato del primo residuo: libero, acetilato, o ciclicato da una glutammina o da un glutammato.
Attenzione: Le due opzioni di ciclicizzazione non sono intercambiabili. Un inizio con Gln perde 17.026549 e un inizio con Glu perde 18.010565, e scegliere quello sbagliato lascia un errore di 0.98 Da.
Modifica C-terminale
Lo stato dell’ultimo residuo: libero o amidato.

Capire i risultati

Massa modificata
La massa base con entrambi gli spostamenti terminali applicati.
Spostamento di massa N-terminale
Lo spostamento applicato da solo all’estremità N, così che un lettore possa vedere quale estremità ha causato una variazione grande.
Spostamento di massa C-terminale
Lo spostamento applicato da solo all’estremità C.

Unita spiegate

Pyroglutamate
Una forma ciclicata di una glutammina o un glutammato terminale, formata per perdita di ammoniaca o di acqua rispettivamente. Comune nei peptidi e spesso non dichiarata su una specifica.
Amidation
Conversione di un gruppo carbossile terminale in un’ammide. Una perdita netta di 0.984016 Da, quindi quasi neutra rispetto alla massa.

Errori comuni

  • Aggiungere questi delta a un peso molecolare medio. Sono valori monoisotopici.
  • Supporre che un peptide non abbia modifiche a nessuna delle due estremità. Una buona parte dei peptidi di ricerca è acetilata, amidata o ciclicata a un’estremità, e il posto dove dichiararlo è la specifica.
  • Leggere una differenza di massa di circa 18 Da come un’ossidazione. L’ossidazione è +15.994915 e il piroglutammilico da glutammato è -18.010565, segni opposti e grandezze simili.

Limitazioni importanti

  • Il primo residuo deve essere glutammina o glutammato perché le opzioni di ciclicizzazione abbiano significato. Il calcolatore non verifica la sequenza, perché non gliela si dà.
  • Il blocco terminale oltre acetilazione e amidazione non è coperto.
  • Calcola un bilancio di massa, non una verifica chimica.

Domande frequenti

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.