Per la maggior parte degli amminoacidi, $ \ mathrm {pI} $ è semplicemente la media aritmetica dellammino e del carbossile $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s. Tuttavia, per la tirosina e la cisteina, che hanno più di un $ \ mathrm pK_ \ mathrm un valore $ , questa regola empirica non si applica.
Vedo che per la tirosina, è il $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ dei gruppi carbossilici e amminici che vengono mediati, ma per la cisteina è ” sono quelli del gruppo carbossilico e della catena laterale.
Non sono riuscito a trovare una spiegazione del motivo per cui questo è il caso, o qual è il ragionamento alla base dei calcoli?
Risposta
Poiché $ \ mathrm {pI} $ è $ \ mathrm {pH} $ a cui lamminoacido non ha una carica netta complessiva, devi calcolare la media dei valori $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ relativi alla protonazione / deprotonazione della forma senza addebito netto . Ecco gli equilibri acido-base per la tirosina:
Il modulo senza addebito netto è in rosso (+1 e -1 si annullano per non fornire alcun addebito netto). Sono i valori $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ su entrambi i lati di questo modulo (in blu) che contano, quindi $ \ mathrm {pI} $ della tirosina è $ 5,66 $ (la media di $ 2,20 $ e $ 9,11 $).
Accade così che $ 2,20 $ sia il carbossilico $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ e $ 9,11 $ sia lamino $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $. Se la catena laterale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ fosse inferiore a $ 9,11 $, dovresti invece calcolare la media della catena laterale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ “s.
La stessa logica si applica alla cisteina ( cerca i $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ valori e disegna le forme protonate diversamente). scopri che poiché la catena laterale ha un $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ inferiore rispetto al gruppo amminico, fai la media del carbossile e della catena laterale $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ “s.
Questa procedura può ovviamente essere esteso agli amminoacidi con catene laterali acide (acido aspartico; acido glutammico) e quelli con catene laterali basiche (lisina; arginina; istidina).