疏水性標度是定義氨基酸殘基的相對疏水性或親水性的值。該值越正，位于蛋白質該區域的氨基酸越疏水。這些尺度通常用于預測膜蛋白的跨膜α螺旋。當連續測量蛋白質的氨基酸時，數值的變化表明特定蛋白質區域對脂質雙層內疏水區域的吸引力。化合物或氨基酸的疏水或親水特性有時稱為其親水特性、親水性或什至親水性（最初是指水的治療用途）。

疏水效應代表水排斥非極性分子的趨勢。該效應源于液態水分子之間高動態氫鍵的破壞。極性化學基團，如甲醇中的OH基團不會引起疏水作用。然而，純烴分子，例如己烷，不能接受或提供氫鍵給水。將己烷引入水中會破壞水分子之間的氫鍵網絡。通過在己烷分子周圍建立一個水籠來部分重建氫鍵，類似于在較低溫度下形成的籠形水合物。籠子（或溶劑化殼）中水分子的流動性受到嚴格限制。這導致水分子的平移和旋轉熵的顯著損失，并使該過程在系統的自由能方面不利。在熱力學方面，疏水效應是溶質周圍水的自由能變化。周圍溶劑的正自由能變化表示疏水性，而負自由能變化表示親水性。這樣，疏水效應不僅可以局部化，而且可以分解為焓和熵的貢獻。

已經開發了許多不同的疏水性等級。表中顯示的四個量表之間存在明顯差異。與其他兩個尺度不同，第二個和第四個尺度都將半胱氨酸作為最疏水的殘基。這種差異是由于用于測量疏水性的不同??方法造成的。用于獲得Janin和Rose等人的方法。scales旨在檢查具有已知3-D結構的蛋白質，并將疏水特性定義為在蛋白質內部而不是在其表面上發現殘基的趨勢。由于半胱氨酸形成必須存在于球狀結構內的二硫鍵，因此半胱氨酸被列為最疏水的。xxx和第三尺度來源于氨基酸側鏈的物理化學性質。這些尺度主要來自對氨基酸結構的檢查。比斯瓦斯等人，

測量氨基酸疏水性的最常用方法是在兩個不混溶的液相之間分配。不同的有機溶劑最廣泛用于模擬蛋白質內部。然而，有機溶劑與水輕微混溶，兩相的特性發生變化，難以獲得純疏水性水垢。Nozaki和Tanford提出了九種氨基酸的xxx個主要疏水性等級。以乙醇和二惡烷為有機溶劑，計算各氨基酸的轉移自由能。非液相也可以與分配方法一起使用，例如膠束相和氣相。已經使用膠束相開發了兩種標度。芬德勒等人。使用十二烷基硫酸鈉(SDS)膠束測量了14種放射性標記氨基酸的分配。還，使用氣相測量氨基酸側鏈對水的親和力。氣相代表最簡單的非極性相，因為它與溶質沒有相互作用。Wolfenden研究了水合勢及其與蛋白質表面氨基酸外觀的相關性。水相和聚合物相用于開發新的分配規模。分區方法有很多缺點。首先，很難模仿蛋白質內部。此外，自溶劑化的作用使得使用游離氨基酸非常困難。此外，在轉移到有機溶劑中丟失的氫鍵并沒有重新形成，而是經常在蛋白質內部。因為它與溶質沒有相互作用。Wolfenden研究了水合勢及其與蛋白質表面氨基酸外觀的相關性。水相和聚合物相用于開發新的分配規模。分區方法有很多缺點。首先，很難模仿蛋白質內部。此外，自溶劑化的作用使得使用游離氨基酸非常困難。此外，在轉移到有機溶劑中丟失的氫鍵并沒有重新形成，而是經常在蛋白質內部。因為它與溶質沒有相互作用。Wolfenden研究了水合勢及其與蛋白質表面氨基酸外觀的相關性。水相和聚合物相用于開發新的分配規模。分區方法有很多缺點。首先，很難模仿蛋白質內部。此外，自溶劑化的作用使得使用游離氨基酸非常困難。此外，在轉移到有機溶劑中丟失的氫鍵并沒有重新形成，而是經常在蛋白質內部。很難模仿蛋白質內部。此外，自溶劑化的作用使得使用游離氨基酸非常困難。此外，在轉移到有機溶劑中丟失的氫鍵并沒有重新形成，而是經常在蛋白質內部。很難模仿蛋白質內部。此外，自溶劑化的作用使得使用游離氨基酸非常困難。此外，在轉移到有機溶劑中丟失的氫鍵并沒有重新形成，而是經常在蛋白質內部。

疏水性等級也可以通過計算擴展多肽鏈或α-螺旋中氨基酸殘基的溶劑可及表面積并將表面積乘以相應原子類型的經驗溶劑化參數來獲得。基于漸近冪律（自相似）行為，構建了基于蛋白質作為接近臨界點的壓縮網絡的差異溶劑可及表面積疏水性標度，這是由于進化的自組織。該量表基于蛋白質數據庫中5526個高分辨率結構的生物信息學調查。這種微分尺度有兩個比較優勢：（1）它對于處理水-蛋白質相互作用的變化特別有用，這些變化太小而無法進行常規力場計算，（2）對于同源結構，它可以產生與單獨的氨基酸序列突變引起的性質變化，而沒有確定相應的結構變化，無論是體外還是體內。

反相液相色譜(RPLC)是測量溶質疏水性的最重要的色譜方法。非極性固定相模擬生物膜。肽的使用具有許多優點，因為RPLC中的終端電荷不會擴展分區。此外，通過使用短序列肽避免了二級結構的形成。氨基酸的衍生化對于使其分配到C18鍵合相中是必要的。1971年開發了另一種標度，并在親水凝膠上使用肽保留。1-丁醇和吡啶用作該特定規模的流動相，甘氨酸用作參考值。Pliska和他的同事使用薄層色譜法將游離氨基酸的遷移率值與其疏水性聯系起來。大約十年前，由色譜方法確定的疏水性的xxx值和相對等級會受到許多參數的影響。這些參數包括硅膠表面積和孔徑、水性緩沖液的選擇和pH值、溫度和固定相鏈的鍵合密度。ipmw疏水性蛋白

該方法使用DNA重組技術，它提供了蛋白質穩定性的實際測量。在他詳細的定點誘變研究中，Utani和他的同事在色氨酸合酶的Trp49上替換了19個氨基酸，并測量了展開的自由能。他們發現增加的穩定性與疏水性增加至一定尺寸限制成正比。定點誘變方法的主要缺點是并非所有20種天然存在的氨基酸都可以替代蛋白質中的單個殘基。此外，這些方法存在成本問題并且僅用于測量蛋白質穩定性。

物理性質方法開發的疏水性尺度是基于對不同物理性質的測量。例子包括偏摩爾熱容、轉變溫度和表面張力。就溶質而言，物理方法易于使用且靈活。最流行的疏水性等級是通過測量NaCl溶液中天然存在的20種氨基酸的表面張力值而開發的。表面張力測量的主要缺點是斷裂的氫鍵和中和的帶電基團保留在溶液空氣界面處。另一種物理性質方法涉及測量溶劑化自由能。溶劑化自由能估計為原子對溶劑的可及性和原子溶劑化參數的乘積。

Palliser和Parry已經檢查了大約100個鱗片，發現他們可以使用它們來定位蛋白質表面的B鏈。疏水性尺度也被用來預測遺傳密碼的保存。Trinquier觀察到一種新的堿基順序，它更好地反映了遺傳密碼的保守特性。他們認為堿基的新排序是尿嘧啶-鳥嘌呤-半胱氨酸-腺嘌呤（UGCA），與常見的UCAG排序相比，更好地反映了遺傳密碼的保守特征。

Wimley-White全殘基疏水性尺度之所以重要，有兩個原因。首先，它們包括肽鍵和側鏈的貢獻，提供xxx值。其次，它們基于直接的、實驗確定的多肽轉移自由能值。已經測量了兩個全殘基疏水性等級：

• 一種用于將未折疊鏈從水轉移到雙層界面（稱為Wimley-White界面疏水性標度）。
• 一種用于將未折疊鏈轉移到辛醇中，這與雙層的碳氫化合物核心有關。

StephenH.White網站提供了一個完整的殘基疏水性標度示例，顯示了從水轉移到POPC界面和正辛醇的自由能ΔG(kcal/mol)。然后將這兩個標度一起用于制作全殘渣親水性圖。使用ΔGwoct-ΔGwif構建的親水圖顯示了與已知TM螺旋相對應的xxx尺度上的有利峰。因此，整個殘基親水性圖說明了為什么跨膜片段更喜歡跨膜位置而不是表面位置。

大多數現有的疏水性標度源自游離形式的氨基酸或作為短肽的一部分的氨基酸的特性。Bandyopadhyay-Mehler疏水性等級基于蛋白質結構背景下的氨基酸分配。蛋白質結構是由不同氨基酸排列產生的各種電介質的復雜鑲嵌。因此，蛋白質結構的不同部分很可能表現為具有不同介電值的溶劑。為簡單起見，每個蛋白質結構被認為是兩種溶劑的不混溶混合物，蛋白質內部和蛋白質外部。針對蛋白質內部和蛋白質外部計算單個氨基酸周圍的局部環境（稱為微環境）。

該比率給出了單個氨基酸的相對疏水性等級。計算被訓練在高分辨率蛋白質晶體結構上。這種微環境的定量描述符源自廣泛用于藥效團的辛醇-水分配系數（稱為Rekker的片段常數）。這個尺度與現有的方法很好地相關，基于分區和自由能計算。這種規模的優勢在于它更真實，因為它是在真實蛋白質結構的背景下。

在工程領域，可以通過水滴的接觸角來測量平坦表面（例如廚房的臺面或烹飪鍋）的疏水性（或去濕性）。內布拉斯加大學林肯分校的一個團隊最近設計了一種計算方法，可以將氨基酸鏈的分子疏水性尺度與水納米滴的接觸角聯系起來。該團隊構建了由具有β-折疊蛋白天然結構的統一氨基酸側鏈組成的平面網絡。使用分子動力學模擬，該團隊能夠測量水納米液滴在平面網絡上的接觸角（caHydrophobicity）。另一方面，先前的研究表明，硬球溶質相對于本體中的過量化學勢的最小值表現出對接觸角余弦值的線性依賴性。基于計算出的純排斥甲烷大小的Weeks-Chandler-Andersen溶質相對于本體中的過量化學勢，計算了接觸角余弦值的外推值（cc疏水性），可用于量化具有完全潤濕行為的氨基酸側鏈的疏水性。