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Peptide Calculator

Calculadora de fracao de residuos carregados

Mostra a porcentagem de resíduos classificados como ácidos ou básicos pelo tipo de cadeia lateral. Referência educacional, não é conselho médico.

Analise de sequencia

Campos da calculadora

Apenas codigos de aminoacido de uma letra (A-Y). Espacos e quebras de linha sao ignorados.

Esta e uma ferramenta de referencia matematica e laboratorial. Ela nao diagnostica, trata ou recomenda uma dose, e nao e conselho medico.

A calculadora de fração de resíduos carregados relata a percentagem de uma cadeia composta por resíduos que transportam carga formal a pH fisiológico: o aspartato e o glutamato ácidos, e a lisina, a arginina e a histidina básicas.

A carga é o principal determinante da solubilidade de um peptídeo na água a pH moderado, e é o que conduz a ligação a superfícies carregadas, resinas e membranas.

A percentagem é uma contagem. Para a carga líquida, incluindo quanto de cada uma está de facto protonado a um dado pH, use antes a calculadora de carga líquida.

Uma contagem de candidatos a carga, e não uma carga

A distinção mais consequente desta página é entre uma contagem de resíduos que podem transportar carga e a própria carga. A primeira é um número inteiro dividido por um comprimento. A segunda tem sinal, é fracionária, e é uma função do pH. Uma cadeia pode ser cinquenta por cento carregada por esta contagem e ser globalmente positiva, globalmente negativa, ou quase neutra, dependendo inteiramente de quais os tipos presentes. A calculadora de carga líquida devolve o número com sinal, e o facto de as duas responderem a perguntas diferentes não é um defeito de nenhuma delas.

A contagem é uma proporção da cadeia e não tem unidade. Descreve quanto da sequência está equipada para a interação eletrostática, o que é uma coisa real e útil de saber, e não diz nada sobre a direção dessa interação, sobre a sua magnitude num pH particular, ou sobre como os grupos estão dispostos. Nada numa contagem sobre posições consegue recuperar um sinal, porque o sinal depende de quais os tipos de cadeia lateral presentes e não de quantos são.

Porque é que a histidina é onde a contagem e a carga se separam

A histidina é contada aqui como um resíduo totalmente carregado, e essa é a maior fonte isolada de discordância entre esta figura e a carga modelada. O pKa da sua cadeia lateral na tabela usada neste site está em 6.0, e a pH 7 a fração que está de facto protonada é um dividido por um mais dez elevado a um, o que é cerca de nove por cento. Uma histidina contribui portanto com um para esta contagem e com cerca de 0.09 para uma carga a pH neutro, e a diferença entre esses dois números não é pequena.

A assimetria vale a pena ser dita com simplicidade porque corre num só sentido na classificação. Nenhum outro resíduo contado aqui como carregado é contado a mais tanto como a histidina, já que os grupos ácidos e os fortemente básicos estão de facto perto de estar totalmente num único estado em quase toda a gama de trabalho. É por isso que uma cadeia ácida curta dá uma contagem e uma carga que concordam razoavelmente bem, enquanto uma cadeia que depende da histidina não dá. O guia sobre carga líquida e Henderson-Hasselbalch expõe a aritmética por grupo, e a calculadora de carga em função do pH mostra quanto um grupo perto do seu pKa se pode deslocar.

As duas extremidades que esta contagem deixa de fora

Nenhum dos grupos terminais aparece nesta percentagem, e para um peptídeo curto essa omissão é grande. Uma cadeia de quatro resíduos com duas cadeias laterais ácidas é cinquenta por cento carregada por esta contagem, enquanto a molécula contém na verdade quatro grupos ionizáveis: as duas cadeias laterais mais uma extremidade N básica e uma extremidade C ácida. A verdadeira fração de posições ionizáveis é portanto cem por cento em vez de cinquenta, e toda a discrepância está nas duas extremidades.

As extremidades são também os grupos mais fáceis de remover e os maiores que existem. A amidação ou a acetilação de uma extremidade retira uma carga inteira, o que numa cadeia curta pode ser a diferença entre um peptídeo confortavelmente solúvel e outro com metade do apoio eletrostático que parecia ter. A calculadora de modificação terminal dá a variação de massa, e a aritmética na página da carga líquida é onde a consequência para a carga é efetivamente trabalhada, porque lá as duas extremidades são contadas automaticamente.

Ler a fração carregada ao lado das outras classes

Tratada como um número entre quatro, a fração carregada é mais útil para localizar uma sequência entre os dois polos da visão baseada em contagem. Uma fração carregada alta junto de uma fração polar alta é um peptídeo que se mantém na água sobretudo pela carga e pelas ligações de hidrogénio das cadeias laterais. Uma fração carregada alta junto de uma fração polar baixa é um peptídeo cujo comportamento na água é dominado pela eletrostática, com pouca ligação de hidrogénio cooperativa, e essas duas coisas têm implicações diferentes para tudo o que tenha de ligar a uma superfície neutra.

As classes sobrepõem-se por convenção e não de forma limpa, e é por isso que as quatro percentagens não se destinam a somar cem. A tirosina pertence a três delas, a histidina pertence à lista de carregados numa forma que a exagera, e a calculadora de fração de resíduos polares é a companheira que preenche o lado das ligações de hidrogénio. Quando se quer um resumo da dependência do pH em vez de uma contagem, a calculadora de ponto isoelétrico devolve o pH a que a carga que esta contagem não lhe pode dar passa por zero.

Como funciona esta calculadora

A classe ácida é o aspartato e o glutamato, desprotonados a pH 7 e portanto negativos. A classe básica é a lisina, a arginina e a histidina, protonadas a pH 7 e portanto positivas, embora a histidina, com um pKa de 6.0, esteja apenas cerca de 9 por cento protonada na neutralidade.

Contá-los e dividir pelo comprimento. É uma contagem de resíduos que podem estar carregados, e não o tamanho da carga.

As formulas

  • charged % = (count of acidic + count of basic residues) / length x 100

    Aspartato, glutamato, lisina, arginina, histidina.

Exemplo resolvido

Fração carregada de AGDE

Exemplo ilustrativo. Os numeros foram escolhidos para que a aritmetica seja facil de conferir. Nao sao uma dose, um protocolo ou uma recomendacao.

Dados

Sequência
AGDE
Resíduos carregados presentes
D (acidic), E (acidic)
  1. Contar os resíduos carregados: D e E são ambos ácidos
    Substituicao
    1 + 1
    Resultado
    2 of 4
  2. Dividir pelo comprimento
    Substituicao
    2 / 4 x 100
    Resultado
    50%

O que isso mostra

Metade da cadeia está carregada e toda ela é ácida, e é por isso que a carga líquida a pH 7 é menos dois. As duas extremidades livres também estão carregadas, e não são contadas aqui, portanto a verdadeira fração de grupos ionizáveis é superior a 50 por cento.

Entendendo as entradas

Sequencia de aminoacidos
A cadeia em códigos de uma letra.

Entendendo os resultados

Percentual
A parte dos resíduos que são ácidos ou básicos, como percentagem do comprimento.

Unidades explicadas

Acidic residue
Aspartato ou glutamato, que transporta uma carga negativa a pH 7.
Basic residue
Lisina, arginina ou histidina, que transporta uma carga positiva a pH 7 em graus variáveis.

Erros comuns

  • Ler esta percentagem como uma carga líquida. Cinquenta por cento de resíduos carregados pode ser globalmente positivo, globalmente negativo ou globalmente neutro, dependendo de quais são os tipos. AGDE é o exemplo: 50 por cento carregado, carga líquida de menos dois.
  • Ignorar as extremidades, que acrescentam sempre um grupo básico e um ácido. Num peptídeo curto as extremidades são uma fração grande de toda a carga.

Limitacoes importantes

  • Uma classificação binária. A histidina é contada aqui como totalmente carregada, apesar de estar apenas cerca de 9 por cento protonada a pH 7, portanto a contagem exagera substancialmente a contribuição da histidina.
  • Modificações terminais que retiram uma carga, como a amidação da extremidade C, não se refletem.

Perguntas frequentes

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.