Carga de una secuencia de aminoácidos

Question

Tengo el siguiente problema:

Un polipéptido tiene la siguiente secuencia (extremo amino a la izquierda) $$\mathbf{lysine - aspartic~acid-histidine-arginine-serine}$$

Utilizando el $pK_a$ información que sigue, ¿cuál sería la carga aproximada de esta molécula a pH = 3,3?

$pK_a$ para los distintos grupos de la molécula son los siguientes:

\begin{array}{|cc|}\hline \rm Alpha~carboxyl & 2.2 \\ \rm Alpha~amino & 9.5 \\ \rm R-group~amino & 11.7 \\ \rm R-group~carboxyl & 4.5 \\\hline\end{array}

Después de mis cálculos he obtenido +2 y mi respuesta era incorrecta. ¿Cómo resolverlo correctamente?

Mi esfuerzo :

$\ce{NH3}$ tiene $+1$ cuando está encendido y $0$ cuando no. $\ce{NH3}$ son la lisina, la histadina y la arginina. $\ce{COOH}$ tiene $0$ cuando está encendido y $-1$ cuando no. $\ce{COOH}$ son la serina y el ácido aspártico. En función del pH y $pK_a$ la respuesta debería ser 2. Lisina=+1 Aps=0 His=+1 Arg=+1 Serina=-1

Answer 1

Cuando el pH es inferior al pKa, el grupo estará protonado, y cuando el pH es superior al pKa, el grupo estará desprotonado. Su explicación es correcta en el sentido de que los grupos básicos estarán cargados positivamente cuando se protonan y serán neutros cuando se desprotonan y que los grupos ácidos serán neutros cuando se protonan y estarán cargados negativamente cuando se desprotonan. A continuación se muestra el compuesto en su estado totalmente protonado con los pKa dados.

El pH dado es de 3,3 lo que significa que:

• N-terminal: pH < pKa, grupo básico protonado, +1
• Cadena de lis: pH < pKa, grupo básico protonado, +1
• asp-sidechain: pH < pKa, grupo ácido protonado, 0
• his-sidechain: pH < pKa, grupo básico protonado, +1
• arg-sidechain: pH < pKa, grupo básico protonado, +1
• C-terminal: pH > pKa, grupo ácido desprotonado, -1

La carga total es de +3.

*Aparte, los pKa de las cadenas laterales son una burda aproximación aquí. Resulta que son suficientes para responder a la pregunta, pero dado un pH más alto, la respuesta no sería correcta.