Калькулятор изоэлектрической точки

Изоэлектрическая точка, обычно обозначаемая pI, — это pH, при котором средний суммарный электрический заряд молекулы равен нулю. Для пептидов и белков она зависит главным образом от ионизируемых амино- и карбоксильного концов, а также боковых цепей. При pI молекула всё ещё может содержать положительные и отрицательные группы, но их средние заряды уравновешены. Калькулятор оценивает этот баланс непосредственно по однобуквенной аминокислотной последовательности. Заряд непрерывно меняется с pH. При низком pH протонирование способствует появлению положительных аминогрупп и подавляет отрицательные карбоксилатные группы. При высоком pH депротонирование уменьшает положительный заряд и увеличивает отрицательный. Соотношение Хендерсона–Хассельбаха преобразует pKa каждой группы и выбранный pH в дробный заряд. Сумма этих вкладов даёт оценку суммарного заряда, не вынуждая считать каждый остаток полностью заряженным или незаряженным. Здесь используется стандартный учебный набор pKa: 9.69 для аминоконца, 2.34 для карбоксильного конца, 3.86 для аспартата, 4.25 для глутамата, 6.00 для гистидина, 8.33 для цистеина, 10.07 для тирозина, 10.50 для лизина и 12.40 для аргинина. Двоичный поиск в диапазоне pH от 0 до 14 находит точку перехода вычисленного суммарного заряда через ноль. Отображаемый результат округляется до двух знаков после запятой. Экспериментальный pI может отличаться, поскольку локальное окружение остатка способно сдвигать его pKa. Значимы соседние заряды, доступность растворителю, водородные связи, сворачивание белка, образование дисульфидных связей, модификации концов, фосфорилирование и другие посттрансляционные модификации. Разные опубликованные таблицы pKa также дают немного разные прогнозы. Поэтому pI по последовательности полезен для планирования и сравнения, но не заменяет точно изоэлектрическое фокусирование или другое экспериментальное измерение. Изоэлектрическая точка влияет на растворимость белка, электрофоретическую подвижность, очистку, кристаллизацию и состав препаратов. Вблизи pI растворимость часто снижена, поскольку электростатическое отталкивание минимально. В ионообменной хроматографии pH буфера часто выбирают относительно pI: ниже него белок обычно имеет положительный суммарный заряд, выше — отрицательный. Расчёт заряда при выбранном pH помогает предварительно подобрать ионообменник и условия буфера. Вводите только стандартные буквы аминокислот; пробелы и регистр нормализуются. Неоднозначные коды и химические модификации не моделируются. Для корректной интерпретации сравнивайте прогнозы с одинаковым набором pKa и подтверждайте важные лабораторные решения экспериментально.