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Protein pI & Charge Curve

단백질 등전점(pI)과 pH-전하 곡선 시뮬레이터

Q(pH) = Σ Q_i(pH) ; pI when Q(pH) = 0
Cleaned length: 0 aaWhitespace / numbers stripped automatically
🧪 ProtParam(ExPASy) 기본값 — 학계 baseline

단백질 정제 / IEF(등전점 전기영동) 분석 시 가장 표준. 고정화 pH 구배 젤 데이터를 회귀해 만든 스케일로, 전기영동 실험 결과와 가장 잘 일치합니다.

📚 Bjellqvist et al. 1993, Electrophoresis 14:1023 (DOI 10.1002/elps.1150150171)

도구 가이드

정의

등전점(pI)은 단백질 분자의 양·음이온 잔기 부분 전하가 정확히 상쇄되어 정미 전하(Net Charge)가 0이 되는 가상의 용액 pH 값입니다. 본 도구는 Henderson-Hasselbalch 평형식과 Bisection 알고리즘(tolerance 0.001)으로 pI를 산출하고, pH 0~14 범위의 전하 곡선과 생리적 pH 7.4 시점의 정미 전하까지 함께 시각화합니다. Bjellqvist / EMBOSS / DTASelect / IPC2-Protein / IPC2-Peptide 5개 pKa 스케일 토글 지원.

목적

(1) 이온교환 크로마토그래피(IEX) 정제 버퍼 pH 설정 (pI 보다 위 → 음전하 → 음이온 교환수지) (2) 등전점 전기영동(IEF) 띠 위치 예측 (3) 단백질 용해도 최저점(= pI 부근) 회피 → 저장 버퍼 설계 (4) 생리적 pH 7.4 에서의 정미 전하 → 약물 상호작용 / LNP encapsulation 추정

사용법

① Protein sequence 입력 (1-letter, A~Y) — 공백·숫자 자동 제거 ② pKa 스케일 선택 • Bjellqvist (default, ProtParam 호환) • EMBOSS (iep 표준) • DTASelect (proteomics) • IPC2 Protein / Peptide (Kozlowski 2021 ML 기반) ③ Load Example 5종 (BSA / Lysozyme / Insulin / Polylysine K10 / MKDR) ④ 출력: • pI (소수점 둘째 자리) • Q @ pH 7.4 (생리적 marker) • 길이 + 이온화 잔기 카운트 (D/E/H/C/Y/K/R) • Charge vs pH titration curve (자체 SVG, Q=0 / pI / pH 7.4 보조선)

예시

예 1) BSA (Bovine Serum Albumin) → Bjellqvist 스케일 → pI ≈ 5.60 → Q @ pH 7.4 ≈ −17.8 → 강한 음전하 → Q-sepharose 등 음이온 교환수지에 결합 예 2) Lysozyme (Chicken) → EMBOSS → pI ≈ 9.21 / IPC2 Protein → pI ≈ 8.4 → Q @ pH 7.4 ≈ +7.4 (Bjellqvist) → CM-sepharose 등 양이온 교환수지 예 3) Polylysine K10 → pI ≈ 11 (모든 스케일 일관) → 생리적 pH 강한 양전하 예 4) Insulin heterodimer → pI ≈ 5.4 → 등전점 침전 정제 가능