Calculadora del punto isoeléctrico (pI) de proteínas
Pega una secuencia de proteína en código de una letra. La calculadora cuenta los grupos ionizables (los dos extremos y las cadenas laterales de Lys, Arg, His, Asp, Glu, Cys y Tyr) y busca el pH en el que sus cargas se anulan. También da la carga neta al pH que introduzcas, 7 por defecto.
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Cómo se usa
- Pega la secuencia de la proteína o del péptido en código de una letra.
- Si quieres, cambia el pH para la carga neta.
- Lee el pI, la carga neta y el recuento de residuos con carga.
Cómo funciona
Carga neta a un pH dado:
Z = Σ (básicos) 1 ÷ (1 + 10^(pH − pKa)) − Σ (ácidos) 1 ÷ (1 + 10^(pKa − pH))
- Básicos: el extremo N, Lys, Arg, His
- Ácidos: el extremo C, Asp, Glu, Cys, Tyr
El pI es el pH en el que Z = 0, que se busca por bisección entre pH 0 y 14 con una precisión muy inferior a 0,01 unidades.
Ejemplo resuelto
Glicina sola: (8,6 + 3,6) ÷ 2 = 6,1. La lisina añade una cadena lateral básica, que sube el pI a 9,7, y el aspartato una ácida, que lo baja a 3,75.
La secuencia por defecto, la cadena B de la insulina humana, tiene 1 Lys, 1 Arg y 2 His frente a 2 Glu, 2 Cys y 2 Tyr: pI 7,42, carga neta +0,4 a pH 7.
Consejos
- Elegir el tampón. En cromatografía de intercambio iónico, un tampón una unidad por encima del pI deja la proteína negativa (intercambiador aniónico), y una unidad por debajo, positiva (intercambiador catiónico).
- Solubilidad. Las proteínas tienden a agregarse cerca de su pI; guarda las disoluciones madre lejos de él.
- Solo cisteínas libres. Las cisteínas de los puentes disulfuro no se ionizan; la calculadora cuenta todas las Cys, así que una proteína con muchos disulfuros puede tener un pI real algo más alto.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el punto isoeléctrico?
El pH al que una molécula no tiene carga eléctrica neta. Por debajo de su pI una proteína tiene carga positiva; por encima, negativa. En el pI no se mueve en un campo eléctrico y a menudo es menos soluble.
¿Cómo se calcula el pI?
A cada grupo ionizable se le asigna un pKa. Según la ecuación de Henderson–Hasselbalch, un grupo básico tiene una carga de +1 ÷ (1 + 10^(pH − pKa)) y uno ácido de −1 ÷ (1 + 10^(pKa − pH)). La carga neta baja de forma continua al subir el pH, y la calculadora busca el pH en el que es exactamente cero.
¿Qué valores de pKa se usan?
Los del programa iep de EMBOSS: extremo N 8,6, extremo C 3,6, Lys 10,8, Arg 12,5, His 6,5, Asp 3,9, Glu 4,1, Cys 8,5 y Tyr 10,1. Otras herramientas usan otros conjuntos (ExPASy usa los valores de Bjellqvist, que dependen de la posición), así que los resultados pueden diferir en unas décimas de pH.
¿Qué precisión tiene un pI teórico?
Es una estimación. En una proteína plegada los grupos vecinos desplazan los pKa unos de otros, y modificaciones como la fosforilación añaden cargas. Tómalo como orientación y mídelo (por isoelectroenfoque) cuando importe el valor exacto.
¿Por qué el pI de la glicina sale 6,1?
Una glicina sola solo tiene sus dos extremos. Sus cargas se anulan justo a mitad de camino entre los dos pKa: (8,6 + 3,6) ÷ 2 = 6,1. Los libros dan 5,97 para la glicina porque usan sus propios pKa medidos, 2,34 y 9,60.