등전점 계산기
아미노산 서열로 펩타이드 또는 단백질의 등전점과 원하는 pH에서의 순전하를 추정합니다.
pI와 순전하 계산
아미노산 한 글자 코드를 사용하고 0~14 범위의 목표 pH를 선택하세요.
등전점 계산 알아보기
등전점은 보통 pI로 줄여 쓰며, 분자의 평균 순전하가 영이 되는 pH입니다. 펩타이드와 단백질에서는 주로 이온화 가능한 아미노 말단, 카복실 말단, 곁사슬에 의해 결정됩니다. 등전점에서도 양전하와 음전하를 띤 기가 존재할 수 있지만 평균 전하가 서로 상쇄됩니다. 이 계산기는 아미노산 한 글자 서열에서 그 균형을 직접 추정합니다.
전하는 pH에 따라 연속적으로 변합니다. 낮은 pH에서는 양성자화가 양전하 아미노기의 형성을 돕고 음전하 카복실레이트기를 억제합니다. 높은 pH에서는 탈양성자화로 양전하가 감소하고 음전하가 증가합니다. 헨더슨–하셀바흐 관계식은 각 기의 pKa와 선택한 pH를 부분 전하로 변환합니다. 각 잔기를 완전히 전하를 띠거나 띠지 않는 상태로 고정하지 않고, 부분적인 기여를 합산해 순전하를 추정합니다.
이 구현은 표준 교육용 pKa 집합을 사용합니다. 아미노 말단 9.69, 카복실 말단 2.34, 아스파르트산 3.86, 글루탐산 4.25, 히스티딘 6.00, 시스테인 8.33, 티로신 10.07, 라이신 10.50, 아르기닌 12.40입니다. pH 0~14 범위에서 이진 탐색으로 계산된 순전하가 영을 지나는 지점을 찾습니다. 결과는 소수점 이하 두 자리로 반올림해 표시합니다.
잔기의 국소 환경이 pKa를 바꿀 수 있으므로 실험 pI는 다를 수 있습니다. 이웃 전하, 용매 노출, 수소 결합, 단백질 접힘, 이황화 결합 형성, 말단 변형, 인산화와 기타 번역 후 변형이 모두 영향을 줍니다. 문헌의 pKa 표가 달라도 예측에 약간의 차이가 생깁니다. 따라서 서열 기반 pI는 계획과 비교에 유용한 추정치이지 등전점 전기영동이나 다른 실험 측정을 정확히 대체하지는 않습니다.
등전점은 단백질 용해도, 전기영동 이동, 정제, 결정화, 제형에 영향을 줍니다. 등전점 근처에서는 정전기적 반발이 최소화되어 용해도가 낮아지는 경우가 많습니다. 이온교환 크로마토그래피에서는 pI를 기준으로 완충액 pH를 정하는 경우가 많습니다. pI 아래에서는 순전하가 양수, 위에서는 음수인 경향이 있습니다. 선택한 pH의 계산 전하는 초기 이온교환체와 완충액 조건 선정에 도움이 됩니다.
표준 아미노산 문자만 입력하세요. 공백과 대소문자는 정규화됩니다. 모호한 코드와 화학적 변형은 모델에 포함하지 않습니다. 올바른 해석을 위해 같은 pKa 기준으로 얻은 예측끼리 비교하고 중요한 실험실 결정은 실험으로 확인하세요.
등전점 예제
| 서열 | 대략적인 pI | 해석 |
|---|---|---|
| K | 10.10 | 라이신 곁사슬로 인해 이 짧은 펩타이드는 강한 염기성을 띱니다. |
| D | 3.10 | 아스파르트산 곁사슬로 인해 이 짧은 펩타이드는 산성을 띱니다. |
| GGGG | 6.02 | 이온화 가능한 곁사슬이 없어 양 말단이 전하 균형을 결정합니다. |
단백질 pI 계산 방법
- 표준 아미노산 한 글자 코드로 펩타이드 또는 단백질 서열을 붙여 넣으세요.
- 해당 서열의 순전하도 추정하려는 pH를 입력하세요.
- 'pI와 전하 계산'을 선택해 모든 이온화 가능한 기를 평가하세요.
- 예측 pI와 전하를 계획용 추정치로 사용하고 변형의 영향은 실험으로 반영하세요.
등전점 자주 묻는 질문
단백질의 pI는 무엇을 뜻하나요?
단백질의 평균 순전하가 영인 pH입니다. 양전하와 음전하를 띤 기가 남아 있어도 그 합은 서로 상쇄될 수 있습니다.
예측 pI와 측정 pI가 다른 이유는 무엇인가요?
서열 계산은 고정된 기준 pKa를 사용합니다. 접힘, 용매 노출, 이웃 잔기, 화학적 변형이 실제 pKa를 바꿀 수 있습니다.
pI 아래에서 단백질은 양전하를 띠나요?
일반적인 단백질은 pI 아래에서 평균 순전하가 양수입니다. pI 위에서는 탈양성자화로 인해 보통 평균 순전하가 음수가 됩니다.
어떤 잔기가 단백질 전하에 영향을 주나요?
이 모델에서는 아스파르트산, 글루탐산, 시스테인, 티로신, 히스티딘, 라이신, 아르기닌이 이온화 가능한 곁사슬을 가집니다. 아미노 말단과 카복실 말단도 기여합니다.
변형된 단백질도 모델링할 수 있나요?
아니요. 표준 아미노산 서열과 자유 말단만 평가합니다. 인산화, 아미드화, 말단 차단 같은 변형에는 별도 모델이 필요합니다.