Pour la plupart des acides aminés, le $ \ mathrm {pI} $ est simplement la moyenne arithmétique des groupes amino et carboxyle $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s. Cependant, pour la tyrosine et la cystéine, qui ont plus dune valeur de $ \ mathrm pK_ \ mathrm $ , cette règle empirique ne sapplique pas.
Je vois que pour la tyrosine, cest le $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s des groupes carboxyle et amino qui sont moyennés, mais pour la cystéine cest » s ceux du groupe carboxyle et de la chaîne latérale.
Je nai pas été en mesure de trouver une explication sur pourquoi cest le cas, ou quel est le raisonnement derrière les calculs?
Réponse
Puisque $ \ mathrm {pI} $ est le $ \ mathrm {pH} $ auquel lacide aminé na pas de charge nette globale, vous devez faire la moyenne des valeurs $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ relatives à la protonation / déprotonation de la forme sans frais nets . Voici les équilibres acido-basiques de la tyrosine:
Le formulaire sans frais nets est en rouge (+1 et -1 sannulent pour ne donner aucun frais net). Ce sont les valeurs $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ de chaque côté de cette forme (en bleu) qui comptent, donc le $ \ mathrm {pI} $ de la tyrosine est de 5,66 $ (la moyenne de 2,20 $ et 9,11 $).
Il se trouve que $ 2,20 $ est le carboxyle $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ et $ 9,11 $ est lamino $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $. Si la chaîne latérale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ était inférieure à 9,11 $, alors vous devriez faire la moyenne du carboxyle et de la chaîne latérale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ « s à la place.
La même logique sapplique à la cystéine ( recherchez les $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ values et dessinez les formes différemment protonées). Vous « ll trouvez que puisque la chaîne latérale a un $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ inférieur au groupe amino, vous faites la moyenne du carboxyle et de la chaîne latérale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ « s.
Cette procédure peut bien sûr être étendu aux acides aminés à chaînes latérales acides (acide aspartique; acide glutamique) et à ceux à chaînes latérales basiques (lysine; arginine; histidine).