Calculateur de Point Isoélectrique (pI) et Charge Nette

Calculez pI et Charge Nette à partir de la Séquence d'Acides Aminés

Entrez votre séquence de protéine ou peptide pour calculer son point isoélectrique (pI) et sa charge nette à différentes valeurs de pH. Prend en charge les valeurs pKa personnalisées et les options avancées.

Exemples de Calculs

Essayez ces exemples de séquences de protéines ou peptides pour voir comment fonctionne le calculateur de point isoélectrique.

Chaîne Alpha de l'Hémoglobine (1-20)

Protéine

Premiers 20 résidus de la chaîne alpha de l'hémoglobine humaine.

Séquence: VLSPADKTNVKAAWGKVGAH

Ensemble pKa: Standard (Lehninger)

Plage pH: 0 - 14 (step 0.01)

Peptide Synthétique

Peptide

Court peptide synthétique avec résidus acides et basiques.

Séquence: ACDEHKR

Ensemble pKa: Standard (Lehninger)

Plage pH: 0 - 14 (step 0.01)

Exemple pKa Personnalisé

pKa Personnalisé

Peptide avec valeurs pKa définies par l'utilisateur.

Séquence: DEHKR

Ensemble pKa: Personnalisé

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

Plage pH: 0 - 14 (step 0.01)

Chaîne B de l'Insuline (1-15)

Protéine

Premiers 15 résidus de la chaîne B de l'insuline humaine.

Séquence: FVNQHLCGSHLVEAL

Ensemble pKa: Standard (Lehninger)

Plage pH: 0 - 14 (step 0.01)

Autres titres
Comprendre le Point Isoélectrique (pI) : Un Guide Complet
Maîtrisez l'analyse de charge des protéines et peptides avec les calculs pI et charge nette.

Qu'est-ce que le Point Isoélectrique (pI) ?

  • Définition et Importance
  • Ionisation des Acides Aminés
  • Purification des Protéines
Le point isoélectrique (pI) est le pH auquel une molécule, telle qu'une protéine ou un peptide, ne porte aucune charge électrique nette. C'est une propriété critique pour comprendre la solubilité, la stabilité et le comportement des protéines dans différents environnements.
Ionisation des Acides Aminés et pI
Les acides aminés ont des groupes ionisables (N-terminus, C-terminus et chaînes latérales) qui gagnent ou perdent des protons selon le pH. Le pI est déterminé par les valeurs pKa de ces groupes et la composition de la séquence.
Applications dans la Purification des Protéines
Connaître le pI est essentiel pour des techniques comme la focalisation isoélectrique, l'électrophorèse et la chromatographie, où la séparation est basée sur les différences de charge.

pI en Pratique

  • Le pI de l'hémoglobine est ~6.8, utile pour l'analyse sanguine.
  • Le pI des peptides aide à concevoir des protocoles de purification.

Guide Étape par Étape pour Utiliser le Calculateur de Point Isoélectrique

  • Saisir la Séquence
  • Sélectionner l'Ensemble pKa
  • Interpréter les Résultats
Entrez votre séquence d'acides aminés en utilisant les codes à une lettre. Choisissez l'ensemble pKa ou entrez des valeurs personnalisées. Définissez la plage de pH et le pas pour le calcul. Le calculateur calculera le pI et le tableau de charge nette.
Saisir la Séquence
Utilisez uniquement les codes d'acides aminés standard (ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY). Les résidus non standard sont ignorés ou signalés comme erreurs.
Sélectionner les Valeurs pKa
Les valeurs pKa standard conviennent à la plupart des cas. Pour des conditions spéciales ou des résidus modifiés, utilisez l'option personnalisée pour entrer vos propres valeurs pKa.
Interpréter les Résultats
Les résultats incluent le pI calculé, la charge nette à pI, un tableau de charge nette vs. pH, et les valeurs pKa utilisées. Utilisez-les pour l'analyse protéique, la purification ou la recherche.

Exemple Étape par Étape

  • Séquence : ACDEHKR, ensemble pKa : standard, pI ≈ 7.1
  • pKa personnalisé pour peptides modifiés.

Applications Réelles des Calculs de Point Isoélectrique

  • Purification des Protéines
  • Biopharmaceutiques
  • Science Alimentaire
Les calculs de point isoélectrique sont utilisés dans la purification des protéines, la formulation de biopharmaceutiques et la science alimentaire. Le pI aide à prédire la solubilité, l'agrégation et la stabilité des protéines dans divers environnements.
Purification et Analyse des Protéines
Des techniques comme la focalisation isoélectrique et la chromatographie d'échange d'ions reposent sur les différences de pI pour séparer les protéines.
Formulation Biopharmaceutique
Le pI est utilisé pour optimiser les conditions de tampon et prévenir l'agrégation dans les protéines thérapeutiques.
Science Alimentaire et Nutrition
Le pI est important dans le traitement des protéines laitières, d'œuf et végétales, affectant la texture et la solubilité.

Exemples d'Applications

  • Focalisation isoélectrique pour la séparation des protéines.
  • Formulation de médicaments protéiques stables.

Idées Fausses Courantes et Méthodes Correctes

  • Ignorer les Chaînes Latérales
  • Supposer que Tous les pKa sont Égaux
  • Négliger le Contexte de Séquence
Une erreur courante est d'ignorer la contribution des valeurs pKa des chaînes latérales ou de supposer que toutes les valeurs pKa sont identiques. Le contexte de séquence et l'environnement peuvent déplacer les valeurs pKa, affectant le calcul du pI.
Contributions des Chaînes Latérales
Seuls certains acides aminés (D, E, C, Y, H, K, R) ont des chaînes latérales ionisables qui affectent le pI. Leur abondance et position importent.
Effets de Séquence et d'Environnement
Les valeurs pKa peuvent se déplacer en raison des résidus voisins ou des conditions de solution. Utilisez des valeurs pKa personnalisées si nécessaire pour la précision.
Méthodes de Calcul Correctes
Le calculateur utilise l'équation de Henderson-Hasselbalch et une recherche itérative pour trouver le pH où la charge nette est nulle.

Directives de Bonnes Pratiques

  • Ne pas ignorer la chaîne latérale de l'histidine (H).
  • Ajuster pKa pour les modifications post-traductionnelles.

Dérivation Mathématique et Exemples

  • Équation de Henderson-Hasselbalch
  • Recherche Itérative pI
  • Exemple Détaillé
La charge nette à un pH donné est calculée en utilisant l'équation de Henderson-Hasselbalch pour chaque groupe ionisable. Le pI est trouvé en recherchant le pH où la charge nette traverse zéro.
Équation de Henderson-Hasselbalch
Pour les groupes acides : charge = -1 / (1 + 10^(pKa - pH)). Pour les groupes basiques : charge = +1 / (1 + 10^(pH - pKa)). La charge nette totale est la somme sur tous les groupes.
Recherche Itérative pour pI
Le calculateur utilise un algorithme de bissection ou de recherche par grille pour trouver le pH où la charge nette est la plus proche de zéro (le point isoélectrique).
Exemple Détaillé
Pour la séquence ACDEHKR, le calculateur calcule la charge nette à chaque pH et trouve le pI où la charge nette est nulle. Ceci est typiquement entre 6 et 8 pour la plupart des peptides.

Exemples de Calculs

  • Calculer pI pour ACDEHKR en utilisant les valeurs pKa standard.
  • Utiliser pKa personnalisé pour peptides modifiés.