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氨基酸性质速查表:分子量、侧链 pKa、疏水性与密码子数

20 种标准氨基酸的残基质量、游离分子量、侧链 pKa、Kyte-Doolittle 疏水性与密码子数,支持单字母/三字母/中英文名查询。

IleValLeuPheCysMetAlaGlyThrSerTrpTyrProHisAsnAspGlnGluLysArg-4.5+0.0+4.5疏水 →← 亲水
Kyte-Doolittle 疏水性标度(J. Mol. Biol. 157:105–132, 1982)。注意色氨酸 Trp 落在亲水侧——这是该标度的特点,不同标度对 Trp、Gly、Pro 的排序分歧最大。

20 种标准氨基酸的分子量、侧链 pKa、疏水性与密码子数。下面的表可以直接查, 也可以用查询框按单字母、三字母或中文名查单个氨基酸。

20 种氨基酸性质总表

中文名 英文名 残基质量 (Da) 游离分子量 (Da) 侧链 pKa 疏水性 KD 密码子数
丙氨酸 Alanine A Ala 71.0788 89.09 +1.8 4
精氨酸 Arginine R Arg 156.1875 174.20 12.5 -4.5 6
天冬酰胺 Asparagine N Asn 114.1038 132.12 -3.5 2
天冬氨酸 Aspartic acid D Asp 115.0886 133.10 3.9 -3.5 2
半胱氨酸 Cysteine C Cys 103.1388 121.15 8.5 +2.5 2
谷氨酰胺 Glutamine Q Gln 128.1307 146.15 -3.5 2
谷氨酸 Glutamic acid E Glu 129.1155 147.13 4.1 -3.5 2
甘氨酸 Glycine G Gly 57.0519 75.07 -0.4 4
组氨酸 Histidine H His 137.1411 155.16 6.5 -3.2 2
异亮氨酸 Isoleucine I Ile 113.1594 131.17 +4.5 3
亮氨酸 Leucine L Leu 113.1594 131.17 +3.8 6
赖氨酸 Lysine K Lys 128.1741 146.19 10.8 -3.9 2
甲硫氨酸 Methionine M Met 131.1926 149.21 +1.9 1
苯丙氨酸 Phenylalanine F Phe 147.1766 165.19 +2.8 2
脯氨酸 Proline P Pro 97.1167 115.13 -1.6 4
丝氨酸 Serine S Ser 87.0782 105.09 -0.8 6
苏氨酸 Threonine T Thr 101.1051 119.12 -0.7 4
色氨酸 Tryptophan W Trp 186.2132 204.23 -0.9 1
酪氨酸 Tyrosine Y Tyr 163.1760 181.19 10.1 -1.3 2
缬氨酸 Valine V Val 99.1326 117.15 +4.2 4

按侧链性质分组

类别 氨基酸
疏水(Kyte-Doolittle > 0) 丙氨酸(A)、异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、甲硫氨酸(M)、苯丙氨酸(F)、缬氨酸(V)
碱性(侧链 pKa > 6) 精氨酸(R)、组氨酸(H)、赖氨酸(K)
亲水,侧链不可电离 天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q)、甘氨酸(G)、脯氨酸(P)、丝氨酸(S)、苏氨酸(T)、色氨酸(W)
酸性(侧链 pKa < 7) 天冬氨酸(D)、谷氨酸(E)
可电离,生理 pH 下多不带电 半胱氨酸(C)、酪氨酸(Y)

数据出处

两处容易误读的地方

分组是从上面这些数推出来的,不是照抄教科书。 酸碱按侧链 pKa 划、疏水按 Kyte-Doolittle 的正负划, 规则写在表头里。这样做的代价是会出现和习惯不一致的结果——最明显的是色氨酸: 它的 KD 值是 −0.9,按符号落在亲水侧,而人们通常把它归为芳香族疏水氨基酸。 这不是数据错了,是疏水性标度之间本就有分歧,色氨酸、甘氨酸、脯氨酸恰恰是分歧最大的三个。 换一把标度(比如 Hopp-Woods 或 Eisenberg),排序会变。用哪把标度取决于你要解释什么。

亮氨酸和异亮氨酸质量完全相同(113.1594 Da),它们是同分异构体。 质谱上靠常规 MS/MS 分不开这两个,需要特定的碎裂方式,这是蛋白质组学里的经典麻烦。

常见问题

残基质量和分子量为什么不一样?

肽链里每接上一个氨基酸就脱去一分子水,所以残基质量比游离氨基酸分子量少 18.015 Da。算蛋白分子量时用残基质量求和再加一分子水,不能直接把游离分子量加起来——那样每多一个残基就会多算 18 Da。

为什么只有 7 个氨基酸有侧链 pKa?

只有 Asp、Glu、His、Cys、Tyr、Lys、Arg 的侧链含可电离基团,其余侧链在水溶液里不得失质子。计算等电点时只有这 7 个加上 N 端和 C 端参与电荷平衡。

疏水性数值怎么用?

Kyte-Doolittle 常用于滑窗扫描找跨膜螺旋:窗口取 19 个残基、平均值超过 1.6 提示可能是跨膜段。单个残基的数值本身意义有限,它是为滑窗设计的。

亮氨酸和异亮氨酸真的分不开吗?

常规 MS/MS 分不开——它们是同分异构体,质量完全相同(113.1594 Da)。需要 ETD/EThcD 等特定碎裂方式产生的侧链丢失离子才能区分,日常蛋白质组学流程一般直接标记为 L/I 不确定。

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