Биохимия-онлайн

english

главная >> биохимия-онлайн >> алгоритм расчета

последнее обновление 1.11.03

Разделы

Алгоритм расчета

алгоритм расчета

примеры расчетов

полезные ссылки

авторы

Рассчитать!

введите сюда аминокислотную последовательность и нажмите кнопку

Заряд при заданном рН.
Эта функция программы также является базовой для расчета изоэлектрической точки. Заряд молекулы белка возникает вследствие различных кислотно-основных равновесий, которые устанавливаются в растворе. Такие равновесия для любой функциональной группы могут быть двух типов:

1) Протонизация незаряженной группы (например, аминогруппы)

AH⁺ = A + H⁺
Такая группа вносит в заряд всей молекулы вклад положительного знака, равный доле протонированных групп:
q = [AH⁺]/([AH⁺]+[A]) = 1/(1 + [A]/[AH⁺])
Соотношение [A]/[AH⁺] выражается из уравнения для константы диссоциации:
K = ([H⁺]*[A])/[AH⁺]
Окончательно получаем: q = 1/(1 + 10^(pH-pK))

2) Диссоциация незаряженной группы (например, карбоксильной группы)
BH = B^- + H⁺
Группа этого типа вносит отрицательный заряд, вычисляемый аналогично:
q = -[B^-]/([BH]+[B^-]) = 1/(1 + [BH]/[B^-])
q = 1/(1 + 10^(pK-pH))

Общий заряд вычисляется как сумма зарядов, вносимых каждой группой:
Q(pH) = q₁ + ... + q_n
При расчете заряда конкретного белка учитываются боковые группы (входящие в состав радикала) аминокислот, а также концевая амино- и карбоксильная группы. Значения констант диссоциации взяты из книги: "Большой энциклопедический словарь; химия" ред И.Л.Кунянц, изд-во "Большая Российская энциклопедия", Москва, 1998.

Изоэлектрическая точка.
Определение изоэлектрической точки сводится к решению уравнения
Q(pH) = 0
Функция Q(pH) является непрерывной и имеет в точках рН = 0 и рН = 14 разные знаки, что позволяет применить для решения метод дихотомии (деление отрезка пополам).

Молекулярная масса.
При расчете молекулярной массы сначала вычисляется брутто-формула белка, которая затем пересчитывается в массу. Если изотоп не выбран, рассчитывается масса с учетом его естественного содержания (это относится только к ¹³C, ¹⁵N, D).
Внимание! При расчете не учитывается диссоциация/протонизация функциональных групп молекулы. Однако Вы сами можете внести необходимые поправки, если рассчитаете заряд молекулы при нужном рН, который напрямую связан с количеством протонов, ушедших/присоединившихся к молекуле белка.

Ошибка расчетов.
На основании алгоритма расчета можно сказать, что результаты содержат некоторую погрешность (это относится только к заряду белка и изоэлектрической точке, в остальном ошибиться сложно). Причину можно сформулировать так:
Отличие реальных кислотно-основных констант функциональных групп от теоретических. Причиной этому являются несколько факторов.
По мере изменения рН заряд белка в целом изменяется, что сказывается на дальнейшей диссоциации/протонизации (заряд может как способствовать, так и препятствовать последним, но в любом случае кислотно-оновные константы изменяются). Однако вблизи изоэлектрической точки этот фактор не действует (заряд = 0), зато всегда действует другой: не учитывается пространственная (вторичная, третичная, четвертичная) структура белка. Молекула белка всегда имеет определенный фолдинг, суммарный заряд распределен по ней неравномерно, что приводит к экранированию некоторых групп и "искажению" кислотно-основных констант.
Т.о., к полученным значениям нужно относиться как к приблизительной оценке реальных величин. Рекомендую еще раз посмотреть результаты тестирования программы на этой странице.
Я готов ответить на любые вопросы о программе расчета, пишите vit-send@yandex.ru

Наверх

Copyright © 2002-2004 Vitalonic