Diziden Yapıya: Peptit ve DNA için SMILES, Formül ve Kütle, Ücretsiz Bir Araçla

Her biri tek satırda temel terimler

Peptit dizisinden yapıya

Her peptit bağı bir su açığa çıkarır. Bu yüzden doğrusal bir peptidin formülü, kalıntı formüllerinin toplamı artı iki serbest uç için bir H₂O'dur.

Çözümlü sayım, GGG: glisin C₂H₅NO₂'dir. Üç glisin C₆H₁₅N₃O₆ verir. İki peptit bağı 2 H₂O uzaklaştırır. Sonuç: C₆H₁₁N₃O₄, monoizotopik 189,0750 Da.

Sıra önemlidir. Asp-Phe (DF) dizisinde serbest NH₂ aspartik asit üzerindeyken Phe-Asp (FD) dizisinde fenilalanin üzerindedir. Aynı formüle sahip farklı moleküllerdir.

Her alfa karbonu L'dir. CIP kurallarına göre bu, kükürt karboksil grubundan öncelikli olduğu için R olan sistein dışındaki tüm standart kalıntılar için S demektir. Glisinin stereomerkezi yoktur. İzolösin (2S,3S), treonin (2S,3R) yapılandırmasındadır.

Uç gruplar formülü değiştirir:

• N-uç asetil: + C₂H₂O, +42,0106 Da.
• C-uç amit: −OH, −NH₂ olur, −0,9840 Da.
• Baş-kuyruk halkalı: bir peptit bağı daha, −H₂O, −18,0106 Da.
• Disülfit bağı: her S–S bağı için −2 H, −2,0157 Da.

pI, yük ve sönüm katsayısı

Bir peptidin net yükü, tüm iyonlaşabilen grupların toplamıdır. Bazik bir grup +1 / (1 + 10^{pH − pKa}) ekler. Asidik bir grup −1 / (1 + 10^{pKa − pH}) ekler. İzoelektrik nokta (pI), net yükün sıfır olduğu pH'tır.

Araç EMBOSS pKa setini kullanır: N-ucu 8,6, C-ucu 3,6, Asp 3,9, Glu 4,1, His 6,5, Cys 8,5, Tyr 10,1, Lys 10,8, Arg 12,5. GGG'de yalnızca iki uç grup bulunduğundan pI = (3,6 + 8,6) / 2 = 6,10'dur.

280 nm'deki molar sönüm katsayısı Trp, Tyr ve sistinlerden gelir: ε₂₈₀ = 5500 × n(Trp) + 1490 × n(Tyr) + 125 × n(sistin) M⁻¹ cm⁻¹ (Pace ve ark., 1995). Trp, Tyr veya Cys içermeyen bir peptit 280 nm'de absorbans vermez.

DNA veya RNA dizisinden yapıya

Her nükleotidin şekerin 1′ karbonunda bir bazı vardır: adenin ve guanin N9 üzerinden, sitozin, timin ve urasil N1 üzerinden bağlanır. Tüm şekerler β-D'dir. Bir fosfat, bir nükleotidin 3′-oksijenini bir sonrakinin 5′-oksijenine bağlar; bu yüzden her zincirin bir 5′ ucu ve bir 3′ ucu vardır.

Çözümlü sayım, 5′-ATGC-3′: dört deoksinükleozit dA C₁₀H₁₃N₅O₃, dT C₁₀H₁₄N₂O₅, dG C₁₀H₁₃N₅O₄ ve dC C₉H₁₃N₃O₄'tür; toplamı C₃₉H₅₃N₁₅O₁₆'dır. 3 fosfodiester bağının her biri H₃PO₄ ekler ve 2 H₂O uzaklaştırır; net olarak PO₂ eksi bir H. Sonuç: C₃₉H₅₀N₁₅O₂₂P₃, 1173,82 g/mol. Bir 5′-fosfat HPO₃ ekler (+79,9663 Da).

RNA'da her ribozda bir 2′-OH, yani nükleotit başına bir oksijen fazlası, ve T yerine U bulunur.

• GC içeriği: (G + C) / N × %100.
• Tamamlayıcı: A, T ile (RNA'da U), G, C ile eşleşir; 3′'ten 5′'e okunur.
• Ters tamamlayıcı: 5′'ten 3′'e yazılan tamamlayıcı.
• T_m, Wallace kuralı (14 nt'nin altı): 2 × (A + T) + 4 × (G + C) °C.
• T_m, temel GC formülü (14 nt veya daha fazla): 64,9 + 41 × (G + C − 16,4) / N °C.

MolDraw diziden yapıya aracı nasıl kullanılır?

1. Peptit ve DNA diziden yapıya sayfasını açın ve Peptit veya DNA veya RNA seçeneğini seçin.
2. Diziyi yazın veya yapıştırın. Boşluklar, sayılar, tireler ve FASTA başlık satırları yok sayılır. Girdi biçimi tek veya üç harfli kodu kendiliğinden algılar.
3. Peptitler için gerektiği gibi N-uç asetil (Ac-), C-uç amit (-NH₂), Baş-kuyruk halkalı veya Disülfit bağları (Cys 1–2, 3–4…) seçeneklerini işaretleyin. DNA veya RNA için 5′ ucu fosforillenmişse 5′-fosfat seçeneğini işaretleyin.
4. Yapıyı oluştur düğmesine basın. Sonuçlar siz yazarken güncellenir.
5. SMILES’ı kopyala, MOL indir, SDF indir veya MolDraw editöründe aç seçeneklerini kullanın. 30'a kadar kalıntı veya nükleotit çizilir. 2000'e kadar daha uzun diziler de formülü, kütleleri ve SMILES'ı verir.

Çözümlü örnekler

Örnek 1: kütle spektrometrisi için anjiyotensin II

DRVYIHPF, C₅₀H₇₁N₁₃O₁₂ verir. Monoizotopik kütle 1045,5345 Da, [M+H]⁺ 1046,5418, [M+2H]²⁺ 523,7745. pI 7,54, pH 7'de yük +0,22. Bir Tyr, ε₂₈₀ = 1490 M⁻¹ cm⁻¹ verir.

Örnek 2: disülfit bağı ve amitle oksitosin

CYIQNPCLG yazın ve C-uç amit ile Disülfit bağları seçeneklerini işaretleyin. Cys1 ve Cys6 birleşerek 20 üyeli bir halka kapatır. Sonuç: C₄₃H₆₆N₁₂O₁₂S₂, 1007,19 g/mol, monoizotopik 1006,4365 Da.

Örnek 3: M13 ileri dizileme primeri

5′-GTAAAACGACGGCCAGT-3′, 9'u G veya C olan 17 nt içerir; bu yüzden GC = %52,9'dur. 14 nt veya daha fazlası için temel GC formülü geçerlidir: T_m = 64,9 + 41 × (9 − 16,4) / 17 = 47,1 °C. Ters tamamlayıcı 5′-ACTGGCCGTCGTTTTAC-3′'tür.

Örnek 4: EcoRI kesim yeri

5′-GAATTC-3′, kesim yerlerinin genellikle olduğu gibi kendi ters tamamlayıcısıdır. GC = %33,3, Wallace T_m = 2 × 4 + 4 × 2 = 16 °C. Serbest uçlu tek bir zincir olarak C₅₉H₇₅N₂₂O₃₄P₅, 1791,22 g/mol'dür.

Özet tablo

Sık yapılan hatalar

• Bir peptidi yanlış uçtan yazmak. YGGFL, Leu-enkefalindir. LFGGY farklı bir peptittir.
• Her kalıntı için bir su eklemek. Doğrusal bir zincir kalıntı başına değil, toplamda bir H₂O alır. Halkalı bir peptit hiç almaz.
• MS pikleri için ortalama kütle kullanmak. Yüksek çözünürlüklü pikler monoizotopik kütleyle eşleşir.
• Disülfitleri unutmak. Her S–S bağı −2,016 Da'dır.
• T ve U'yu karıştırmak. T DNA'da, U RNA'da bulunur.
• Bir primeri düz tamamlayıcı olarak sipariş etmek. Oligolar 5′'ten 3′'e sentezlenir; bu yüzden genellikle ters tamamlayıcıya ihtiyacınız vardır.
• Uzun primerler için Wallace kuralını kullanmak. Yaklaşık 14 nt'nin üzerinde T_m'yi olduğundan yüksek tahmin eder.

İlgili araçlar

İlgili rehberler