Calculadora del punto isoeléctrico de un péptido
Pega una secuencia y obtén su pI teórico y su carga neta a lo largo del rango de pH.
Qué es el punto isoeléctrico
El pH al que un péptido no lleva carga neta. Por encima la molécula es neta negativa, por debajo neta positiva, y justo ahí los grupos positivos y negativos se cancelan exactamente.
Es un número práctico, no una curiosidad. La carga neta gobierna cómo se comporta un péptido en cromatografía de intercambio iónico y en electroforesis, y la solubilidad suele estar en su mínimo cerca del pI, donde no queda carga neta que mantenga separadas las moléculas.
Cómo se calcula
Cada grupo ionizable se trata con la relación de Henderson-Hasselbalch: a un pH dado, un grupo básico está protonado en una proporción que fija la distancia entre ese pH y el pKa del grupo, y un grupo ácido se desprotona igual. (Ref.: Bjellqvist et al., 1994) Los grupos que cuentan son los dos extremos más las cadenas laterales de lisina, arginina e histidina por el lado positivo, y de aspartato, glutamato, cisteína y tirosina por el negativo.
Sumar esas contribuciones da la carga neta a cualquier pH. La curva baja de forma monótona al subir el pH, así que el pI se encuentra por bisección: se parte el intervalo por la mitad, se mira el signo de la carga, se conserva la mitad que contiene el cruce y se repite. La tabla de arriba enseña esa misma curva en siete puntos.
Por qué hay que nombrar el juego de pKa
No existe una tabla única y autorizada de pKa de cadena lateral. Se han publicado varios juegos a partir de trabajos experimentales distintos, y discrepan en unas décimas de unidad. Esas diferencias se propagan, así que la misma secuencia puede salir con un pI de 9,7 con un juego y de 9,9 con otro, sin que ninguno esté mal.
Esta calculadora usa el juego de EMBOSS y lo dice, que es lo único que hace el número reproducible. Un pI citado sin nombrar su juego no se puede comprobar contra nada, igual que una cifra de pureza sin método declarado. Nuestra nota sobre qué mide una cifra de pureza hace el mismo razonamiento con la cromatografía.
Lo que no tiene en cuenta
Es un pI teórico sacado solo de la secuencia. Da por hecho que cada grupo ionizable se comporta como si estuviera libre en disolución, lo cual es una simplificación: en una estructura plegada un residuo cargado puede desplazar bastante el pKa de su vecino. Tampoco ve las modificaciones de los extremos. Un extremo C amidado quita una carga negativa y sube el pI de forma apreciable, y nada en una secuencia de letras indica que esté ahí.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el punto isoeléctrico de un péptido?
El pH al que no lleva carga neta, porque sus grupos positivos y negativos se cancelan exactamente. Por encima de ese pH la molécula es neta negativa y por debajo neta positiva.
¿Por qué distintas calculadoras dan pI distintos?
Porque no hay una tabla única acordada de pKa de cadena lateral. Los juegos publicados discrepan en unas décimas y eso se propaga, así que la misma secuencia puede salir a 9,7 con un juego y a 9,9 con otro.
¿Qué juego de pKa usa esta herramienta?
El de EMBOSS, nombrado en la página. Un pI citado sin nombrar su juego de pKa no se puede reproducir ni comparar contra nada.
¿Por qué baja la solubilidad cerca del pI?
La carga neta es lo que mantiene separadas a las moléculas. En el pI no queda ninguna, así que la repulsión electrostática que sostiene un péptido en disolución está en su mínimo y la agregación es más probable.
¿Tiene en cuenta la amidación del extremo C?
No. La amidación quita una carga negativa y sube el pI de forma apreciable, y nada en una secuencia de letras indica que esté presente. Lo mismo vale para la acetilación del extremo N.
¿Un pI teórico es lo mismo que uno medido?
No exactamente. El cálculo trata cada grupo ionizable como si estuviera libre en disolución, mientras que en una estructura plegada un residuo cargado puede desplazar bastante el pKa de un vecino. Es una estimación, y útil.