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Calculadora de afinidade proteína-DNA (estimativa de Kd)
Estima o Kd a partir de um ponto segundo o equilíbrio 1:1: com proteína em excesso, f = [P]÷([P]+Kd), logo Kd = [P]×(1−f)÷f; com f = 0,5 o Kd iguala a concentração de proteína. Duas entradas: fração ligada direta (0–1) ou anisotropia de fluorescência f = (r−rlivre)÷(rligado−rlivre). Acrescenta ΔG° = RT·ln(Kd) (25 °C por padrão). Faixas: <1 nM muito forte, 1–100 nM forte (alvos típicos de fatores de transcrição), 100 nM–1 µM moderada, >1 µM fraca (verificar sal e competidor poly(dI-dC)). Premissas: equilíbrio, 1:1, proteína em grande excesso; para curvas completas ajuste a titulação inteira. Fontes: Cantor & Schimmel, Heyduk & Lee 1990, Lakowicz. Apenas para educação.
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Exemplos
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Guia de uso da ferramenta
Veja quando usar esta ferramenta, o que ela suporta e como os usuários a aplicam.
Fatos principais
Categoria
Education
Tipos de entrada
select, number
Tipo de saída
json
Cobertura de exemplos
4
API pronta
Sim
Visão geral
A Calculadora de afinidade proteína-DNA estima a constante de dissociação Kd a partir de um único ponto de equilíbrio 1:1, usando a fração ligada diretamente ou uma fração calculada por anisotropia de fluorescência. Também calcula ΔG° em função da temperatura informada e ajuda a interpretar a faixa de afinidade.
Quando usar
Estimar o Kd quando você conhece a concentração de proteína e a fração de DNA marcado ligada.
Converter uma leitura de anisotropia em fração ligada e estimar a afinidade proteína-DNA.
Calcular ΔG° aproximado para um ponto experimental a uma temperatura definida.
Como funciona
1Selecione o modo de cálculo: fração ligada direta ou anisotropia de fluorescência.
2Informe a concentração total de proteína em nM e os valores necessários para o modo escolhido.
3No modo de anisotropia, a ferramenta calcula f = (r − r livre) ÷ (r ligado − r livre).
4A partir da fração ligada, calcula Kd = [P] × (1 − f) ÷ f e ΔG° = RT·ln(Kd).
Casos de uso
Analisar dados pontuais de EMSA ou de anisotropia de fluorescência.
Comparar a afinidade estimada de diferentes proteínas ou sequências de DNA.
Planejar e interpretar experimentos educacionais de ligação molecular.
Exemplos
1. Fração ligada de 0,5 em 50 nM de proteína
Pesquisador de biologia molecular
Contexto
Um ponto experimental de EMSA ou anisotropia indica que metade do DNA marcado está ligada na presença de 50 nM de proteína, a 25 °C.
Problema
Estimar a constante de dissociação e a energia livre correspondente.
Como usar
Selecione “Fração ligada (0–1)”, informe 50 nM em concentração de proteína, 0,5 em fração ligada e 25 °C.
O resultado é Kd ≈ 50 nM e ΔG° ≈ −9,96 kcal/mol. Nesse modelo, a afinidade é classificada como forte.
2. Estimativa por anisotropia de fluorescência
Técnico de laboratório
Contexto
Um oligo marcado apresenta anisotropia de 0,12 no estado livre e 0,25 no estado ligado. Com 20 nM de proteína, a amostra mede 0,18 a 25 °C.
Problema
Converter a anisotropia medida em fração ligada e estimar o Kd.
Como usar
Selecione “Anisotropia de fluorescência” e informe r = 0,18, r livre = 0,12, r ligado = 0,25, concentração de proteína de 20 nM e temperatura de 25 °C.
Perguntas frequentes
O que é o Kd?
Kd é a constante de dissociação usada para descrever a afinidade entre uma proteína e o DNA. Valores menores indicam ligação mais forte.
Quais dados posso inserir?
Você pode inserir diretamente a fração ligada entre 0 e 1 ou informar a anisotropia medida, a anisotropia do estado livre e a do estado ligado.
Como a fração ligada é calculada no modo de anisotropia?
A ferramenta usa f = (r − r livre) ÷ (r ligado − r livre), comparando a amostra com os estados livre e totalmente ligado.
O que significa f = 0,5?
Quando metade do DNA está ligada, o modelo estima Kd igual à concentração de proteína usada.
A calculadora ajusta uma curva completa de titulação?
Não. Ela estima Kd a partir de um único ponto e pressupõe equilíbrio 1:1 com proteína em grande excesso.