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胜肽與 DNA 序列轉結構式
簡而言之：輸入胜肽序列（單字母或三字母代碼），或 DNA、RNA 序列。即可取得以異構 SMILES 與結構圖表示的完整結構、分子式、單一同位素與平均質量；胜肽另有 pI、電荷與 ε280，DNA 與 RNA 則有 GC 含量、互補序列與 Tm。
胜肽由 20 種標準 L-胺基酸從 N 端到 C 端組成，可選擇 N 端乙醯化、C 端醯胺化、頭尾環化與雙硫鍵。寡核苷酸以 5′ 到 3′ 方向建構在 2-去氧核糖（DNA）或核糖（RNA）磷酸二酯骨架上，採天然立體化學。可複製 SMILES、下載 MOL 或 SDF 檔，或在 MolDraw 編輯器中開啟結構。
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如何使用序列轉結構工具
- 選擇胜肽或DNA 或 RNA。
- 輸入或貼上序列。FASTA 標頭行、空格、數字與連字號會被忽略。胜肽以 N 端到 C 端讀取；DNA 與 RNA 以 5′ 到 3′ 讀取。
- 勾選需要的選項：胜肽可選N 端乙醯基、C 端醯胺、頭尾環化或雙硫鍵；寡核苷酸可選5′-磷酸。
- 讀取分子式與質量。使用複製 SMILES、下載 MOL、下載 SDF或在 MolDraw 編輯器中開啟以進一步使用結構。
胜肽結構如何建立
胜肽鍵將一個胺基酸的羧基碳與下一個胺基酸的胺基氮連接起來，每形成一個鍵就失去一分子水。序列一律從游離胺基端（N 端）寫到游離羧基端（C 端），因此 DF（Asp-Phe）與 FD（Phe-Asp）是不同的分子。
分子式 = Σ 殘基分子式 + H₂O 殘基 = 胺基酸 − H₂O
所有 α 碳皆為 L 型；依 CIP 規則，除半胱胺酸外每種標準胺基酸都是 S（L-Cys 為 R，因為硫的優先順序高於羧基）。甘胺酸沒有立體中心。異白胺酸（2S,3S）與蘇胺酸（2S,3R）的側鏈立體中心也會正確設定。
| 選項 | 對結構的改變 | 對分子式的改變 |
|---|---|---|
| N 端乙醯基 | 第一個氮上接 CH₃C(=O)– | + C₂H₂O (+42.0106 Da) |
| C 端醯胺 | 以 –C(=O)NH₂ 取代 –COOH | − O + NH (−0.9840 Da) |
| 頭尾環化 | 由最後一個 C=O 到第一個 N 多一個胜肽鍵 | − H₂O (−18.0106 Da) |
| 雙硫鍵 | 兩個半胱胺酸之間的 S–S（依順序配對） | 每個鍵 − 2 H（−2.0157 Da） |
pI、電荷與消光係數
淨電荷是所有可解離基團的總和。每個鹼性基團貢獻 +1 / (1 + 10pH − pKa)，每個酸性基團貢獻 −1 / (1 + 10pKa − pH)。採用 EMBOSS pKa 值組：N 端 8.6、C 端 3.6、Asp 3.9、Glu 4.1、His 6.5、Cys 8.5、Tyr 10.1、Lys 10.8、Arg 12.5。淨電荷為零時的 pH 即為 pI。乙醯化的 N 端、醯胺化的 C 端以及形成雙硫鍵的半胱胺酸不計入。
ε₂₈₀ = 5500 × n(Trp) + 1490 × n(Tyr) + 125 × n(胱胺酸) M⁻¹ cm⁻¹
DNA 或 RNA 結構如何建立
每個核苷酸是在糖的 1′ 碳上接一個鹼基：DNA 為 2-去氧核糖，RNA 為核糖（帶 2′-OH）。磷酸二酯鍵透過磷酸將一個糖的 3′-氧與下一個糖的 5′-氧連接，因此一股有 5′ 端與 3′ 端，並以 5′ 到 3′ 書寫。鹼基經由 N9（A、G）或 N1（C、T、U）以天然的 β-D 構型連接。
分子式 = Σ 核苷分子式 + (N − 1) × (PO₂ − H) 5′-磷酸：+ HPO₃
| 數值 | 使用的公式 | 適用時機 |
|---|---|---|
| GC 含量 | (G + C) / N × 100 % | 一律適用 |
| Tm，Wallace 規則 | 2 × (A + T) + 4 × (G + C) °C | 少於 14 nt |
| Tm，基本 GC 公式 | 64.9 + 41 × (G + C − 16.4) / N °C | 14 nt 以上 |
| 互補序列 | A↔T（RNA 中為 A↔U），G↔C，以 3′ 到 5′ 讀取 | 一律適用 |
| 反向互補序列 | 以 5′ 到 3′ 寫出的互補序列 | 一律適用 |
結構圖最多畫 30 個殘基或核苷酸。較長的序列（最多 2000 個）仍會提供分子式、質量與 SMILES。質量以中性游離酸計算，不含鹽類與修飾。
範例解析
三甘胺酸，GGG
3 × C₂H₅NO₂ − 2 H₂O。
C₆H₁₁N₃O₄，189.0750 Da（單一同位素），189.17 g/mol
Asp-Phe（去掉甲酯的阿斯巴甜）
C₄H₇NO₄ + C₉H₁₁NO₂ − H₂O。阿斯巴甜本身是甲酯，C₁₄H₁₈N₂O₅。
C₁₃H₁₆N₂O₅，280.1059 Da，pI 3.75
血管收縮素 II，DRVYIHPF
八個殘基，一個 Tyr，因此 ε₂₈₀ = 1490 M⁻¹ cm⁻¹。
C₅₀H₇₁N₁₃O₁₂，1045.5345 Da，[M+H]⁺ 1046.5418
催產素，CYIQNPCLG-NH₂
勾選 C 端醯胺與雙硫鍵：Cys1–Cys6 成環。
C₄₃H₆₆N₁₂O₁₂S₂，1007.19 g/mol
DNA 5′-ATGC-3′
4 個去氧核苷 + 3 個磷酸二酯連接。
C₃₉H₅₀N₁₅O₂₂P₃，1173.82 g/mol，GC 50 %，Tm 12 °C（Wallace）
M13 正向引子（17 nt）
5′-GTAAAACGACGGCCAGT-3′：17 個鹼基中有 9 個是 G 或 C。
GC 52.9 %，Tm 47.1 °C（基本 GC 公式）
常見錯誤
- 把胜肽由 C 端寫到 N 端。序列一律從 N 端開始。YGGFL 是白胺酸腦啡肽；LFGGY 是另一種胜肽。
- 忘了水。直鏈胜肽等於殘基質量總和加上一分子 H₂O（單一同位素 18.0106 Da）。環狀胜肽沒有多出的水。
- 混淆質量類型。高解析質譜峰使用單一同位素質量；秤重與體積莫耳濃度使用平均質量。
- 忽略雙硫鍵。每個 S–S 鍵少兩個氫（−2.016 Da），這在質譜中很重要。
- 在 RNA 中用 T，或在 DNA 中用 U。本工具會標示不符之處。請先選擇正確的類型。
- 以 5′ 到 3′ 讀互補序列。單純的互補序列是 3′ 到 5′。引子或探針通常需要的是反向互補序列。
- 對長引子使用 Wallace 規則。超過約 14 nt 時它會高估 Tm，因此本工具會改用 GC 公式。
想標示殘基或畫反應機構嗎？在免費的線上化學結構編輯器 MolDraw 中開啟結構，加上標示、箭頭與顏色，再匯出 PNG 或 SVG。
開啟 MolDraw 編輯器常見問題
如何將胜肽序列轉換成 SMILES？
以單字母代碼（DRVYIHPF）或三字母代碼（Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe）輸入序列。本工具會從 N 端到 C 端以胜肽鍵連接各殘基，並寫出異構 SMILES，除甘胺酸外每個 α 碳都是 L 型立體化學。
三甘胺酸（GGG）的分子式是什麼？
三甘胺酸為 C6H11N3O4。三個甘胺酸（各為 C2H5NO2）形成兩個胜肽鍵時失去兩分子水。單一同位素質量為 189.0750 Da，平均質量為 189.17 g/mol。
血管收縮素 II 的單一同位素質量是多少？
血管收縮素 II（DRVYIHPF）為 C50H71N13O12，單一同位素質量 1045.5345 Da，平均質量 1046.18 g/mol。其 [M+H]+ 離子出現在 m/z 1046.54。
如何估算胜肽的等電點？
本工具使用 EMBOSS pKa 值組，在每個 pH 下加總 N 端、C 端以及 Asp、Glu、His、Cys、Tyr、Lys、Arg 側鏈的電荷。淨電荷為零時的 pH 即為 pI。實際值可能相差 0.5 個單位以上。
如何計算 DNA 寡核苷酸的分子式？
每個核苷酸是帶有鹼基的 2-去氧核糖，相鄰核苷酸以 3'-5' 磷酸二酯鍵連接。將各核苷相加，每個連接加上一個 HPO2 單元再減去一個 H，即得分子式。5' 與 3' 端皆為游離 OH 的 5'-ATGC-3' 為 C39H50N15O22P3，1173.82 g/mol。
本工具使用哪個熔解溫度公式？
少於 14 個核苷酸時使用 Wallace 規則：Tm = 2(A+T) + 4(G+C)。14 個以上則使用基本 GC 公式：Tm = 64.9 + 41(G+C − 16.4)/N。兩者都是一般 PCR 緩衝液中引子的快速估算。
互補序列與反向互補序列有什麼不同？
互補序列將每個鹼基配對（A 配 T 或 U，G 配 C），並以 3' 到 5' 方向讀取。反向互補序列則是同一股以 5' 到 3' 方向寫出。5'-ATGC-3' 的互補序列為 3'-TACG-5'，反向互補序列為 5'-GCAT-3'。
為什麼我的長序列沒有畫出來？
結構圖最多只畫 30 個殘基或核苷酸，因為更大的圖會難以閱讀。較長的序列（最多 2000 個殘基）仍會提供完整的分子式、質量與 SMILES。
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