Calculadora de Punto Isoeléctrico (pI) y Carga Neta

Calcula pI y Carga Neta a partir de la Secuencia de Aminoácidos

Ingresa tu secuencia de proteína o péptido para calcular su punto isoeléctrico (pI) y carga neta a diferentes valores de pH. Soporta valores pKa personalizados y opciones avanzadas.

Cálculos de Ejemplo

Prueba estas secuencias de proteína o péptido de muestra para ver cómo funciona la calculadora de punto isoeléctrico.

Cadena Alfa de Hemoglobina (1-20)

Proteína

Primeros 20 residuos de la cadena alfa de hemoglobina humana.

Secuencia: VLSPADKTNVKAAWGKVGAH

Conjunto pKa: Estándar (Lehninger)

Rango pH: 0 - 14 (step 0.01)

Péptido Sintético

Péptido

Péptido sintético corto con residuos ácidos y básicos.

Secuencia: ACDEHKR

Conjunto pKa: Estándar (Lehninger)

Rango pH: 0 - 14 (step 0.01)

Ejemplo pKa Personalizado

pKa Personalizado

Péptido con valores pKa definidos por el usuario.

Secuencia: DEHKR

Conjunto pKa: Personalizado

pKa Personalizado: 9.5,2.2,4.0,4.5,8.0,10.0,6.2,10.4,12.0

Rango pH: 0 - 14 (step 0.01)

Cadena B de Insulina (1-15)

Proteína

Primeros 15 residuos de la cadena B de insulina humana.

Secuencia: FVNQHLCGSHLVEAL

Conjunto pKa: Estándar (Lehninger)

Rango pH: 0 - 14 (step 0.01)

Otros Títulos
Entendiendo el Punto Isoeléctrico (pI): Una Guía Completa
Domina el análisis de carga de proteínas y péptidos con cálculos de pI y carga neta.

¿Qué es el Punto Isoeléctrico (pI)?

  • Definición e Importancia
  • Ionización de Aminoácidos
  • Purificación de Proteínas
El punto isoeléctrico (pI) es el pH al cual una molécula, como una proteína o péptido, no tiene carga eléctrica neta. Es una propiedad crítica para entender la solubilidad, estabilidad y comportamiento de proteínas en diferentes entornos.
Ionización de Aminoácidos y pI
Los aminoácidos tienen grupos ionizables (N-terminal, C-terminal y cadenas laterales) que ganan o pierden protones dependiendo del pH. El pI está determinado por los valores pKa de estos grupos y la composición de la secuencia.
Aplicaciones en Purificación de Proteínas
Conocer el pI es esencial para técnicas como enfoque isoeléctrico, electroforesis y cromatografía, donde la separación se basa en diferencias de carga.

pI en la Práctica

  • El pI de la hemoglobina es ~6.8, útil para análisis de sangre.
  • El pI de péptidos ayuda en el diseño de protocolos de purificación.

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora de Punto Isoeléctrico

  • Ingresar Secuencia
  • Seleccionar Conjunto pKa
  • Interpretar Resultados
Ingresa tu secuencia de aminoácidos usando códigos de una letra. Elige el conjunto pKa o ingresa valores personalizados. Establece el rango de pH y paso para el cálculo. La calculadora computará el pI y la tabla de carga neta.
Ingresando la Secuencia
Usa solo códigos de aminoácidos estándar (ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY). Los residuos no estándar son ignorados o marcados como errores.
Seleccionando Valores pKa
Los valores pKa estándar son adecuados para la mayoría de casos. Para condiciones especiales o residuos modificados, usa la opción personalizada para ingresar tus propios valores pKa.
Interpretando Resultados
Los resultados incluyen el pI calculado, carga neta en pI, una tabla de carga neta vs. pH, y los valores pKa utilizados. Usa estos para análisis de proteínas, purificación o investigación.

Ejemplo Paso a Paso

  • Secuencia: ACDEHKR, conjunto pKa: estándar, pI ≈ 7.1
  • pKa personalizado para péptidos modificados.

Aplicaciones del Mundo Real de Cálculos de Punto Isoeléctrico

  • Purificación de Proteínas
  • Biofarmacéuticos
  • Ciencia de Alimentos
Los cálculos de punto isoeléctrico se usan en purificación de proteínas, formulación de biofarmacéuticos y ciencia de alimentos. El pI ayuda a predecir solubilidad, agregación y estabilidad de proteínas en varios entornos.
Purificación y Análisis de Proteínas
Técnicas como enfoque isoeléctrico y cromatografía de intercambio iónico dependen de diferencias de pI para separar proteínas.
Formulación Biofarmacéutica
El pI se usa para optimizar condiciones de buffer y prevenir agregación en proteínas terapéuticas.
Ciencia de Alimentos y Nutrición
El pI es importante en procesamiento de proteínas lácteas, de huevo y vegetales, afectando textura y solubilidad.

Ejemplos de Aplicación

  • Enfoque isoeléctrico para separación de proteínas.
  • Formulando fármacos proteicos estables.

Conceptos Erróneos Comunes y Métodos Correctos

  • Ignorar Cadenas Laterales
  • Asumir Todos los pKa son Iguales
  • Pasar por Alto el Contexto de Secuencia
Un error común es ignorar la contribución de valores pKa de cadenas laterales o asumir que todos los valores pKa son iguales. El contexto de secuencia y entorno puede cambiar valores pKa, afectando el cálculo de pI.
Contribuciones de Cadenas Laterales
Solo ciertos aminoácidos (D, E, C, Y, H, K, R) tienen cadenas laterales ionizables que afectan el pI. Su abundancia y posición importan.
Efectos de Secuencia y Entorno
Los valores pKa pueden cambiar debido a residuos vecinos o condiciones de solución. Usa valores pKa personalizados si es necesario para precisión.
Métodos de Cálculo Correctos
La calculadora usa la ecuación de Henderson-Hasselbalch y una búsqueda iterativa para encontrar el pH donde la carga neta es cero.

Pautas de Mejores Prácticas

  • No ignores la cadena lateral de histidina (H).
  • Ajusta pKa para modificaciones post-traduccionales.

Derivación Matemática y Ejemplos

  • Ecuación de Henderson-Hasselbalch
  • Búsqueda Iterativa de pI
  • Ejemplo Trabajado
La carga neta a un pH dado se calcula usando la ecuación de Henderson-Hasselbalch para cada grupo ionizable. El pI se encuentra buscando el pH donde la carga neta cruza cero.
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
Para grupos ácidos: carga = -1 / (1 + 10^(pKa - pH)). Para grupos básicos: carga = +1 / (1 + 10^(pH - pKa)). La carga neta total es la suma sobre todos los grupos.
Búsqueda Iterativa para pI
La calculadora usa un algoritmo de bisección o búsqueda en cuadrícula para encontrar el pH donde la carga neta está más cerca de cero (el punto isoeléctrico).
Ejemplo Trabajado
Para la secuencia ACDEHKR, la calculadora computa la carga neta a cada pH y encuentra el pI donde la carga neta es cero. Esto típicamente está entre 6 y 8 para la mayoría de péptidos.

Ejemplos de Cálculo

  • Calcula pI para ACDEHKR usando valores pKa estándar.
  • Usa pKa personalizado para péptidos modificados.