等電点計算機

等電点は通常 pI と略され、分子の平均正味電荷がゼロになる pH を指します。ペプチドやタンパク質では、主に解離可能なアミノ末端、カルボキシ末端、側鎖によって決まります。等電点でも正と負の基は存在できますが、それらの平均電荷が釣り合います。この計算機はアミノ酸の一文字配列から、その釣り合いを直接推定します。 電荷は pH に応じて連続的に変化します。低い pH ではプロトン化により正に帯電したアミノ基が増え、負のカルボキシラート基が抑えられます。高い pH では脱プロトン化によって正電荷が減り、負電荷が増えます。ヘンダーソン・ハッセルバルヒの関係式を使い、各基の pKa と指定 pH から部分的な電荷を求めます。それらを合計して正味電荷を推定するため、各残基を完全な荷電状態か非荷電状態に固定しません。 この実装では教育用の標準的な pKa セットを使います。アミノ末端 9.69、カルボキシ末端 2.34、アスパラギン酸 3.86、グルタミン酸 4.25、ヒスチジン 6.00、システイン 8.33、チロシン 10.07、リシン 10.50、アルギニン 12.40 です。pH 0 から 14 の二分探索で計算上の正味電荷がゼロを横切る点を探し、結果は小数点以下二桁に丸めて表示します。 実験で得られる pI は異なる場合があります。残基の局所環境が pKa を変化させるためです。近隣の電荷、溶媒への露出、水素結合、タンパク質の折りたたみ、ジスルフィド結合、末端修飾、リン酸化、その他の翻訳後修飾が影響します。文献ごとの pKa 表によっても予測は少し変わります。そのため配列に基づく pI は計画や比較に役立つ推定値であり、等電点電気泳動などの実測を正確に置き換えるものではありません。 等電点はタンパク質の溶解性、電気泳動での移動、精製、結晶化、製剤化に影響します。等電点付近では静電反発が最小になるため、溶解性が低下することがよくあります。イオン交換クロマトグラフィーでは pI との関係から緩衝液の pH を選ぶのが一般的です。pI より低ければ正味電荷は正に、高ければ負になりやすくなります。指定 pH での電荷計算は、交換体と緩衝液の初期条件選びに役立ちます。 標準アミノ酸の文字のみを入力してください。空白と大文字・小文字は正規化されます。曖昧なコードや化学修飾はモデル化しません。比較には同じ pKa の規約を使った予測を用い、重要な実験上の判断は実測で確認してください。