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Isoelektrischer-Punkt-Rechner für Proteine (pI)
Berechnet den theoretischen isoelektrischen Punkt aus der Aminosäurezusammensetzung: Nettoladung per Henderson–Hasselbalch über jede ionisierbare Gruppe (vereinfachter ExPASy/Bjellqvist-pKa-Satz: N-Terminus 7,5, K 10.0, R 12.0, H 5.98; C-Terminus 3.55, D 4.05, E 4.45, C 9.0, Y 10.0) und Bisektion bis zur Ladung null. Liefert zudem die Nettoladung bei physiologischem pH 7.4, die durchschnittliche Molekülmasse (ProtParam-Tabelle + Wasser) sowie die saure/basische Einordnung. Grenzen: pKa der entfalteten Kette, ohne posttranslationale Modifikationen; der pKa-Satz und der Bisektionsalgorithmus sind identisch mit Biopython IsoelectricPoint (numerisch gleiche Ergebnisse), während der vollständige Bjellqvist-Satz von ExPASy terminale Reste unterscheidet und leicht abweichen kann. Quellen: Bjellqvist 1993, Gasteiger 2003 (ExPASy), Biopython IsoelectricPoint. Nur für Ausbildung.
Ausführung
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Wichtige Fakten
Kategorie
Education
Eingabetypen
textarea, number
Ausgabetyp
json
Sample-Abdeckung
4
API bereit
Ja
Überblick
Der Isoelektrischer-Punkt-Rechner für Proteine bestimmt den theoretischen pI aus einer Aminosäuresequenz. Zusätzlich berechnet er die Nettoladung bei pH 7,4, die durchschnittliche Molekülmasse sowie die Einordnung als saures oder basisches Protein. Die Berechnung dient ausschließlich Ausbildungszwecken.
Wann verwenden
Wenn du den theoretischen isoelektrischen Punkt einer Protein- oder Peptidsequenz abschätzen möchtest.
Ergebnis
Bereit zum Start
Nach dem Ausführen erscheinen hier Dateien, Text, strukturierte Daten oder Stream-Ausgaben.
Wenn du die Nettoladung einer Sequenz bei physiologischem pH 7,4 vergleichen willst.
Wenn du für Unterricht, Molekularbiologie oder eine Versuchsplanung pI, Ladung und Molekülmasse benötigst.
So funktioniert es
1Gib eine Proteinsequenz mit Einbuchstaben-Codes der 20 Standardaminosäuren ein.
2FASTA-Kopfzeilen, Leerzeichen und das Zeichen „*“ werden aus der Eingabe entfernt.
3Für jede ionisierbare Gruppe wird die Nettoladung nach Henderson–Hasselbalch mit dem vereinfachten ExPASy/Bjellqvist-pKa-Satz berechnet.
4Eine Bisektion sucht den pH-Wert, bei dem die Nettoladung null ist; ausgegeben werden pI, Ladung bei pH 7,4, Molekülmasse und die saure oder basische Einordnung.
Anwendungsfälle
Vergleich saurer und basischer Protein- oder Peptidsequenzen anhand ihres theoretischen pI.
Abschätzung der Nettoladung bei pH 7,4 für molekularbiologische Ausbildungsaufgaben.
Erste Planung von Anwendungen wie Ionenaustauschchromatographie oder isoelektrischer Fokussierung.
Beispiele
1. Saure Insulin-A-Kette analysieren
Studierende der Biochemie
Hintergrund
Die humane Insulin-A-Kette GIVEQCCTSICSLYQLENYCN enthält saure und ionisierbare Reste, aber keine Lys-, Arg- oder His-Reste.
Aufgabe
Der theoretische pI und die Ladung bei physiologischem pH sollen schnell bestimmt werden.
Verwendung
Gib GIVEQCCTSICSLYQLENYCN als Sequenz ein und wähle zwei Dezimalstellen.
Sequenz: GIVEQCCTSICSLYQLENYCN; Dezimalstellen: 2
Ergebnis
Der Rechner gibt pI ≈ 3,79, eine Nettoladung von −2,54 bei pH 7,4 und eine Molekülmasse von 2383,71 Da aus. Die Kette wird als sauer eingeordnet.
2. Basisches Bradykinin bestimmen
Forschende in der Peptidanalyse
Hintergrund
Das Peptid Bradykinin hat die Sequenz RPPGFSPFR und enthält zwei Argininreste, jedoch außer dem C-Terminus keine sauren Reste.
Aufgabe
Gesucht sind der theoretische pI, die physiologische Nettoladung und die durchschnittliche Molekülmasse.
Verwendung
Gib RPPGFSPFR ein und belasse die Dezimalstellen bei zwei.
Sequenz: RPPGFSPFR; Dezimalstellen: 2
Ergebnis
Das Ergebnis lautet pI ≈ 12, eine Nettoladung von +1,56 bei pH 7,4 und eine Molekülmasse von 1060,22 Da. Das Peptid wird als basisch eingeordnet.
3. Sequenzen für eine Versuchsskizze vergleichen
Lehrkraft für Molekularbiologie
Hintergrund
Für eine Unterrichtseinheit sollen Proteinsequenzen nach theoretischem pI, Ladung bei pH 7,4 und Molekülmasse verglichen werden.
Aufgabe
Die Werte sollen aus den Sequenzen ohne manuelle Zählung ionisierbarer Gruppen abgeleitet werden.
Verwendung
Gib jede Sequenz einzeln in das Sequenzfeld ein und stelle die gewünschte Anzahl an Dezimalstellen ein.
Ergebnis
Für jede gültige Sequenz stehen pI, Nettoladung bei pH 7,4, Molekülmasse und die saure oder basische Einordnung zur Verfügung. Die Ergebnisse können für Ausbildungs- und Versuchsplanungsaufgaben verglichen werden.
FAQ
Welche Eingabe akzeptiert der Rechner?
Akzeptiert werden Einbuchstaben-Codes der 20 Standardaminosäuren. FASTA-Kopfzeilen, Leerzeichen und „*“ werden entfernt.
Welche Ergebnisse liefert der Rechner?
Er liefert den theoretischen pI, die Nettoladung bei pH 7,4, die durchschnittliche Molekülmasse in Dalton sowie eine saure oder basische Einordnung.
Wie wird der pI berechnet?
Die ionisierbaren Gruppen werden nach Henderson–Hasselbalch bewertet. Anschließend wird per Bisektion der pH-Wert mit Nettoladung null gesucht.
Kann das Ergebnis vom vollständigen ExPASy-Wert abweichen?
Ja. Der Rechner verwendet einen vereinfachten pKa-Satz; der vollständige Bjellqvist-Satz von ExPASy unterscheidet terminale Reste und kann leicht abweichen.
Berücksichtigt die Berechnung posttranslationale Modifikationen?
Nein. Sie basiert auf einer entfalteten Kette und berücksichtigt keine posttranslationalen Modifikationen.