氨基酸组成计算器
统计序列中每种氨基酸的数量,并给出其占总数的百分比。教育参考,不构成医疗建议。
序列分析
计算器输入项
这是一个数学与实验室参考工具。它不进行诊断、治疗或剂量推荐,也不构成医疗建议。
氨基酸组成计算器数出一条多肽里每种残基各有多少个,以及每一种占整条链的百分之多少。
组成是关于一条序列首先要确定的事,因为好几个别的量都是按组成加权的。平均疏水性分数是残基上的平均值,所以按定义它就是组成。消光系数是对色氨酸、酪氨酸和二硫键的加权和。摩尔质量是各残基质量之和。
它也是发现序列中转录错误最快的方法,因为一个与预期不符的计数一眼就能看出来。
为什么这个计数位于其他每一个序列描述量之下
组成不是多肽行为的一种属性,它是一份清单。它的价值来自这样一件事:肽页面上的其他每一个描述量都是用这份材料搭起来的。平均疏水性是把一个加权和除以残基数。消光系数是对色氨酸、酪氨酸和胱氨酸对的加权和。分子量是各残基质量之和。在这些式子里,本页给出的计数要么是除数,要么是被加数之一,所以组成上的错误不会停在原地,它会传播到之后算出的每一个数字。
所以在其他任何事情之前先做这个计数,是一种纪律而不是一种形式,因为它既是页面上最便宜的一个可核对数字,也是被重复使用得最广的一个。转录上的手误几乎总是在这里露出来。把某个残基替换成另一个残基,长度不变,而一个计数升高、另一个计数降低,这一点靠检查长度看不出来,靠一张组成表却很明显。缺失确实会改变长度,所以长度能先抓住它,但组成随后能指出缺的是哪一个计数、缺了多少,而这通常已经足够定位到位置。
摩尔分数与质量分数,以及它们为什么不一致
本页上的这些百分比是写成百分数的摩尔分数,不是质量分数,而两者在每个残基上都不一致,差距可能很大。换算并不是把整张表乘一个系数就行。每一个百分比都要乘以它所属残基的表中质量,把结果加起来,再除以总数。这个加权步骤正是 平均分子量计算器 所做的,所以这两个页面合起来给出的是摩尔组成,以及其中每一部分所承载的质量。
一条 GWWY 的链把这个差距看得很清楚。四个位置里有三个是芳香族残基,按计数每一个都占这条链的 75%,而每一个所带的残基质量都远高于多肽的平均值。所以这三个位置占的质量份额明显大于 75%。这里没有不一致:两个数字回答的是两个不同的问题,想要质量分解的读者必须去换算,而不是假定它们相同。任何从计数出发的估算,改变的幅度都取决于是从两者中的哪一个出发的。
残基分类带来了什么,又付出了什么
二十种残基各自被归入且仅归入一类,这正是各类百分比容易计算却不好合并的原因。 芳香性计算器 以及疏水、极性和带电三个比例页面读的都是同一套分类,区别只在于各自对哪些类别求和。代价是同一个残基可以同时回答不止一个问题。酪氨酸之所以是芳香族,是因为它的环系吸收紫外光;之所以是极性的,是因为它的酚羟基与水形成氢键;而在它的大部分表面上,它又是非极性的。一套分类,三个站得住脚的问题,三个互相重叠的答案。
把一个类别当成关于连接方式的陈述,而不是关于行为的陈述,这样看是值得的,因为它本来讲的就是连接方式。半胱氨酸被列为极性,是因为游离的巯基能形成氢键,而一旦半胱氨酸形成了二硫键,这样的基团就不存在了。组氨酸被列为碱性,是因为它能够接受一个质子,而在远高于它自身 pKa 的 pH 下,它大部分处于未质子化状态,因而大体是中性的。两个标签都不错,可一旦环境不是这套分类当初所设想的那一种,两个标签都不大管用。当问题关乎电荷而不是关乎归属时,这正是应该去用 净电荷计算器 的一个好理由。
为什么组成无法从质量反推出来
有一个诱人的做法是把本页反过来用:拿一个分子量,问是哪种组成产生了它。这条路会因为两个彼此独立的原因而失败,其中任何一个单独就足以致命。亮氨酸和异亮氨酸在平均标尺和单同位素标尺上所列的残基质量完全相同,所以即使质量毫无误差,两者之间仍然留着一个无法打破的选择。另外,任何一组给定的残基都可以按任何顺序排列,而顺序在质量里不留任何痕迹。质量既不能确定存在哪些残基,也不能确定它们处在什么位置。
质量推测序列估算器 把这个歧义摆出来而不是藏起来,它也不会替你指出一个组成。组成只在正方向上可靠:你手上已经有序列,问的是它由什么构成。 由序列求分子量 讲的是计数与残基质量如何合在一起, 分子式计算器 把同一份组成继续推进到元素计数,每形成一个肽键就减去一个水,而 消光系数计算器 用到三个残基计数,外加一个必须由你自己提供的键数。
本计算器的工作原理
计数本身很简单:沿着序列走一遍,每个字母各记一个数。有意思的部分是百分比,也就是每个计数除以长度再乘以一百。
本页其他几个计算器背后的分类用的是同一套列表。二十种残基各自被指派到恰好一类,所以在问组成的问题时,一个残基永远不会被重复计数。
公式
-
count(X) = the number of times X appears in the sequence
-
percentage(X) = count(X) / length x 100
二十种残基的百分比加起来是一百,取整之后。
完整算例
四残基肽 AGDE 的组成
仅为算例。所选数字是为了便于核对运算过程,并不代表剂量、方案或任何建议。
已知
- 序列
- AGDE
- 长度
- 4 residues
- 数出每个字母:A 出现一次,G 一次,D 一次,E 一次
- 代入
- 1 + 1 + 1 + 1
- 结果
- A 1, G 1, D 1, E 1
- 每个计数除以长度
- 代入
- 1 / 4 x 100
- 结果
- 25% each
这说明了什么
每种残基恰好出现一次,所以每个百分比都相同。真正要紧的结果是长度等于 4,接下来平均分子量计算器会把这个长度变成一个质量。
理解各项输入
- 氨基酸序列
- 标准二十种残基的单字母代码。
- 注意: 三字母代码和小写形式会被拒绝而不是被强行转换,所以从供应商 PDF 里粘贴来的序列可能需要重新输入。
理解各项输出
- 序列长度(残基)
- 残基总数。本页上的每一个百分比都是相对于这个数字而言的。
- 残基组成 (数量, %)
- 序列中存在的每一种残基,附带它的计数和它占整条链的份额,按出现频率从高到低排列。序列中不存在的残基会被略去,而不是显示为零。
常见错误
- 把百分比当成质量分数,再乘上瓶内质量去得到每个残基的质量。它是摩尔分数,不是质量分数,所以两者的差别就是各残基质量之比。
- 指望某个残基同时出现在一个以上的类别里。二十种残基被划分为互不重叠的类别,所以一旦把芳香族残基也算作疏水,疏水、极性、带电和芳香族的比例之和就不再必然凑到一百。
重要局限
- 只认标准残基。二十种以外的任何字母都会被拒绝,所以含有硒代半胱氨酸、吡咯赖氨酸或非天然残基的序列无法在这里计数。
- 百分比四舍五入到小数点后两位,所以很长的序列可能累积出一点小的取整误差。
常见问题
What does the amino acid composition calculator compute?
It counts how many times each amino acid appears in a sequence and expresses each count as a percentage of the total residue count.
How do I use the amino acid composition calculator?
Enter a peptide sequence in one letter amino acid codes. The calculator returns the total length alongside the per residue counts and percentages.
Why is amino acid composition useful?
Composition informs downstream choices, such as whether a sequence has enough tryptophan or tyrosine for UV quantification, see the extinction coefficient calculator, or enough charged residues to expect strong pH dependent solubility.
What method does the amino acid composition calculator use?
It is a direct tally: the parsed sequence is grouped by residue code, and each group’s count is divided by the total sequence length and multiplied by 100.
What counts as an invalid sequence on the amino acid composition calculator?
Any character outside the 20 standard one letter amino acid codes is rejected as an invalid character, rather than being silently skipped or miscounted.
Does the amino acid composition calculator tell me the sequence order?
No, composition is order independent. Two peptides with the same amino acids in a different order have identical composition results.
Is the amino acid composition calculator different from the hydrophobic, polar, charged, and aromatic fraction calculators?
Those calculators group individual residue counts into broader side chain classes and report one combined percentage each; this calculator reports every individual amino acid’s own percentage.
Is the amino acid composition calculator free to use?
Yes. The sequence composition calculator runs entirely in your browser.