U většiny aminokyselin je $ \ mathrm {pI} $ jednoduše aritmetický průměr amino a karboxyl $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s. U tyrosinu a cysteinu, které mají více než jednu $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ hodnotu, však toto základní pravidlo neplatí.
Vidím, že pro tyrosin je to $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s průměrných karboxylových a aminoskupin, ale pro cystein to “ Jsou to skupiny karboxylové skupiny a postranního řetězce.
Nemohu najít vysvětlení, proč tomu tak je, nebo jaké jsou důvody výpočtů?
Odpověď
Protože $ \ mathrm {pI} $ je $ \ mathrm {pH} $, ve kterém aminokyselina nemá celkový čistý náboj, musíte průměrovat hodnoty $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ relevantní pro protonaci / deprotonaci formy bez čistého náboje . Zde jsou acidobazické rovnováhy pro tyrosin:
Formulář bez čistého poplatku je červený (zrušení +1 a -1 bez poskytnutí čistého poplatku). Jsou důležité hodnoty $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ na obou stranách tohoto formuláře (modře), proto $ \ mathrm {pI} $ tyrosinu je 5,66 $ (průměr 2,20 $ a 9,11 $).
Stává se, že 2,20 $ je karboxyl $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ a 9,11 $ je amino $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $. Pokud boční řetězec $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ byl nižší než 9,11 $, měli byste místo toho průměrovat karboxyl a boční řetězec $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ „s.
Stejná logika platí pro cystein ( vyhledejte hodnoty $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ a nakreslete odlišně protonované formy). Budete zjistíte, že protože boční řetězec má nižší $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ než aminoskupina, průměrujete karboxyl a boční řetězec $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ „s.
Tento postup lze samozřejmě rozšířit na aminokyseliny s kyselými postranními řetězci (kyselina asparagová; kyselina glutamová) a na aminokyseliny s bazickými postranními řetězci (lysin; arginin; histidin).