Useimmille aminohapoille $ \ mathrm {pI} $ on yksinkertaisesti aritmeettinen keskiarvo amino- ja karboksyyliyhdistelmistä $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s. Tyrosiinille ja kysteiinille, joilla on enemmän kuin yksi $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ -arvo, tätä nyrkkisääntöä ei sovelleta.
Huomaan, että tyrosiinin kohdalla se on $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s keskimääräisistä karboksyyli- ja aminoryhmistä, mutta kysteiinin kohdalla se ” s karboksyyliryhmän ja sivuketjun.
En ole löytänyt selitystä miksi näin on tai mikä on laskelmien perustelu?
vastaus
Koska $ \ mathrm {pI} $ on $ \ mathrm {pH} $, jossa aminohapolla ei ole kokonaisnettovarausta, sinun on keskiarvettava $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ -arvot, jotka liittyvät muotoon ilman protonointia / deprotonointia . Tässä ovat hapon ja emäksen tasapainot tyrosiinille:
Lomake, jolla ei ole nettomaksua, on punaisella (+1 ja -1 perutaan, jotta ei anneta nettomaksua). Merkityksellisiä ovat $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ -arvot tämän lomakkeen molemmilla puolilla (sinisenä), joten tyrosiinin $ \ mathrm {pI} $ on 5,66 $ (2,20 $ ja 9,11 $ keskiarvo).
Sattuu niin, että $ 2.20 $ on karboksyyli $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ ja $ 9.11 $ on amino $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $. Jos sivuketju $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ oli pienempi kuin $ 9.11 $, sinun tulisi sen sijaan keskittää karboksyyli- ja sivuketju $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ ”.
Sama logiikka pätee kysteiiniin ( etsi $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ -arvot ja piirrä eri protonoidut muodot). Sinä ”ll huomaa, että koska sivuketjulla on matalampi $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ kuin aminoryhmällä, keskiarvo karboksyyli- ja sivuketjun $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ ”s.
Tämä menettely voidaan tietysti laajentaa aminohappoihin happamilla sivuketjuilla (asparagiinihappo; glutamiinihappo) ja emäksisillä sivuketjuilla (lysiini; arginiini; histidiini).