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sábado, 27 de julio de 2013

Cálculo del pI de un péptido.

Es una explicación práctica para calcular el pI de un péptido, espero que se entienda.

Dado el siguiente péptido: Ala-Glu-Gly-Lys



Lo importante es identificar los grupos -NH y -COOH terminales y si hay alguno en los aminoácidos no terminales, en este caso tenemos:



Lo cual podemos escribir de la siguiente manera:


Ahora debemos identificar los valores de pKa de cada uno de los grupos -NH2 y -COOH, los cuales se encuentran en la siguiente tabla:




En la primer columna tenemos los valores de pKa que corresponden al grupo -COOH unido al Cα, es decir, el -COOH terminal. En la segunda columna tenemos el pKa que corresponde al grupo -NH2 unido al Cα, es decir el -NH2 terminal. Y la tercer columna corresponde al grupo -NH2 o -COOH de la cadena lateral (según corresponda).
En nuestro ejemplo tenemos que:


Entonces, una vez identificados todos los valores de pKa los ordenamos de menor a mayor:

 2,18
 4,25
 9,69
10,53

El pI de un péptido es el pH característico en el que la carga eléctrica del péptido es cero. Es un valor de pH, por lo tanto su valor estará comprendido entre 0 y 14. 
El pI se calcula como pI=(pKa1 + pKa2)/2  donde los pKa son los pKa antes y después del pI.
Para esto hacemos una titulación de péptidos y vamos variando el valor de pH y analizando la carga neta de la molécula. Entonces empezamos por un valor de pH bajo, más bajo que el pKa más chico que tenemos (en nuestro ejemplo 2,18) entonces tomamos pH=1,00. A este valor de pH los grupos ionizables se encontrarán totalmente protonados:



A este pH la carga es +2. 
Ahora elegimos un valor de pH que sea más alto que el pKa más bajo y más bajo que el valor de pKa que le sigue, o sea un pH que se encuentre entre 2,18 y 4,25, por ejemplo pH=3,00. A este pH se va a desprotonar el grupo de menor pKa, es decir que el grupo -COOH correspondiente al -COOH terminal (el del la Lys) se va a encontrar desprotonado:


En este caso la carga neta de la molécula es +1. Ahora repetimos el método: elegimos un valor de pH que se encuentre entre los dos pKa siguientes, es decir entre 4,25 y 9,69.

Siempre tenemos que tener: pH, pKa, pH, pKa... de menor a mayor, es decir de más ácido a más alcalino, donde tenemos a pH muy ácido todos los grupos ionizables protonados y a medida que vamos a pH más alcalino se van a ir desprotonando: se desprotona el grupo ionizable que tiene pKa menor que el pH), ahora tomamos pH= 7,00 y tenemos:



En este caso la carga neta de la molécula es 0, es decir que estamos en un valor cercano al valor de pI. El pH se encuentra entre pKa= 4,25 y pKa=9,69. Entonces en nuestra fórmula: pI=(pKa1+pKa2)/2 ya sabemos los dos valores de pKa que debemos reemplazar para calcular pI.

pI= (4,25+9,69)/2= 6,97


27 comentarios:

  1. La tabla dice que el pKa del grupo N-terminal de la Alanina es 9,69. Así que el resultado del pI seria 6,97.
    ¡Muchas gracias por hacerlo sencillo! ¡Ayuda bastante!

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    1. Tenes razón! después lo arreglo. Igual lo importante es entender cómo se resuelve. Muchas gracias por la aclaración. Saludos

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  2. me ha ido genial ver esto! graciasss

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  3. Fabuloso!me ha ayudado mucho para comprender un problema. Gracias

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  4. Muy bien explicado! Muchas Gracias por posteralo!

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  5. Me salvaste la vidaaaaa!!!! Muchas graaaaacias!

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  6. Muy bien explicado. Lo entendí a la primera.

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  7. Genial explicado! Me ha sido de gran ayuda

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  8. ¿como se hace cuando hay mas de 2 pKa involucrados en la ecuacion?

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    1. Hola! en qué caso te quedan más de dos pKa? porque no pasa eso, vos elegís el pH de acuerdo a los valores de pKa y se promedian siempre dos pKa. Escribime a propanona@fibertel.com.ar y lo vemos. Saludos.

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  9. Como calculo la carga neutra a un pH determinado
    Gracias

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    1. Hola! No entiendo tu pregunta. A un pH determinado podés calcular cuál es su carga conociendo los pKa de los grupos ionizables, pero puede ser carga neutra o no, depende de los grupos que tenga el péptido. Cualquier duda escribime a propanona@fibertel.com.ar
      Saludos.

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  10. Muchas gracias por explicar no encontraba como hacer esto en ningún lado, me salvaste.

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  11. Te amo! Me salvaste el examen de biológica! Dios te bendiga!

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  12. NO ENTIENDO PORQUE COMO SABES QUE ES CARGA 2+ A PH1

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    1. A pH=1 todos los grupos ionizables se encuentran protonados (porque el pH es muy ácido) entonces en este caso los grupos ionizables son:
      NH3+ del carbono N-terminal (carga +1)
      COOH del Glu (no tiene carga, porque está protonado, es carga -1 cuando se desprotona)
      NH3+ de la Lys (carga +1)
      COOH de la Lys (porque es C-terminal) carga=0
      Sumas las cargas y da +2
      Cualquier duda podés escribirme a propanona@fibertel.com.ar
      Saludos

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  13. Muchas gracias, me ayudo mucho. Pero tengo una duda ¿cómo puedo saber a que dirección se movere la molécula cuando se coloque a un campo eléctrico?, por ejemplo en un pH de 4 a 9.

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    1. Hola! Depende de la carga. Si, por ejemplo, a pH 4 tiene carga positiva, migra hacia el polo negativo (cátodo), y si tiene carga negativa hacia el polo positivo (ánodo). Si no tiene carga no migra. La carga depende del pH. Cualquier duda escribime un email a propanona@fibertel.com.ar
      Saludos

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    2. Hola! Depende de la carga. Si, por ejemplo, a pH 4 tiene carga positiva, migra hacia el polo negativo (cátodo), y si tiene carga negativa hacia el polo positivo (ánodo). Si no tiene carga no migra. La carga depende del pH. Cualquier duda escribime un email a propanona@fibertel.com.ar
      Saludos

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  14. Hola
    ¿Cómo se hace el cáculo cuando hay dos residuos de un mismo aminoácido en el péptido, por ejemplo este mismo ejemplo con los lisinas?
    Gracias

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    1. Hola Michel! Cuando hay dos aminoácidos iguales, a un mismo pH pierden los protones de a uno, en este caso el pI se promedian los pKa del camino terminal y de una de las Lys.
      No sé si se entendió, pero cualquier duda escribime un email a propanona@fibertel.com.ar y te lo explico bien.
      Saludos

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  15. Hola!! Buenisima la explicacion, la necesitaba para hacer una parte de un ejercicio. Mi problema es que no se como llevar estos datos a una grafica de funcion distribucion! Si me podes ayudar con eso te agradeceria!!

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    1. Hola! escribime a propanona@zoho.com y lo vemos. Saludos

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