Изчислете молекулната маса на протеините въз основа на аминокиселинни последователности. Въведете вашата протеинова последователност, използвайки стандартни еднопосочни кодове, за да получите точна молекулна маса в Далтони.
Изчислете молекулното тегло на протеин въз основа на неговата аминокиселинна последователност.
Използвайте стандартни кодове за аминокиселини с една буква (A, R, N, D, C и т.н.)
Този калкулатор оценява молекулното тегло на протеин въз основа на неговата аминокиселинна последователност.
Изчислението отчита стандартните молекулни тегла на аминокиселините и загубата на вода по време на образуването на пептидни връзки.
За точни резултати, уверете се, че въвеждате валидна аминокиселинна последователност, използвайки стандартни кодове с една буква.
Калкулаторът на молекулната маса на протеините е основен инструмент за биохимици, молекулярни биолози и учени по протеини, които трябва да определят масата на протеините на базата на техните аминокиселинни последователности. Протеините са сложни макромолекули, съставени от вериги от аминокиселини, и познаването на тяхната молекулна маса е от съществено значение за различни лабораторни техники, експериментален дизайн и анализ на данни. Този калкулатор предоставя бърз и точен начин за оценка на молекулната маса на всеки протеин, използвайки неговата аминокиселинна последователност, спестявайки на изследователите ценно време и намалявайки потенциала за грешки в изчисленията.
Молекулната маса на протеините, често изразявана в Далтони (Da) или килодалтони (kDa), представлява сумата на индивидуалните тегла на всички аминокиселини в протеина, като се отчита загубата на водни молекули по време на образуването на пептидни връзки. Това основно свойство влияе на поведението на протеина в разтвор, мобилността при електрофореза, свойствата на кристализация и много други физически и химически характеристики, които са важни в изследванията и индустриалните приложения.
Нашият удобен за потребителя калкулатор изисква само еднопосочната аминокиселинна последователност на вашия протеин, за да генерира точни оценки на молекулната маса, което го прави достъпен както за опитни изследователи, така и за студенти, нови в науката за протеините.
Молекулната маса на протеин се изчислява с помощта на следната формула:
Където:
Изчислението използва стандартните молекулни маси на 20-те общи аминокиселини:
Аминокиселина | Код с една буква | Молекулна маса (Da) |
---|---|---|
Аланин | A | 71.03711 |
Аргинин | R | 156.10111 |
Аспарагин | N | 114.04293 |
Аспартинова киселина | D | 115.02694 |
Цистеин | C | 103.00919 |
Глутаминова киселина | E | 129.04259 |
Глутамин | Q | 128.05858 |
Глицин | G | 57.02146 |
Хистидин | H | 137.05891 |
Изолейцин | I | 113.08406 |
Левцин | L | 113.08406 |
Лизин | K | 128.09496 |
Метионин | M | 131.04049 |
Фенилаланин | F | 147.06841 |
Пролин | P | 97.05276 |
Серин | S | 87.03203 |
Треонин | T | 101.04768 |
Триптофан | W | 186.07931 |
Тирозин | Y | 163.06333 |
Валин | V | 99.06841 |
Когато аминокиселините се свързват, за да образуват протеин, те създават пептидни връзки. По време на този процес се освобождава водна молекула (H₂O) за всяка образувана връзка. Тази загуба на вода трябва да бъде отчетена в изчислението на молекулната маса.
За протеин с n аминокиселини се образуват (n-1) пептидни връзки, което води до загуба на (n-1) водни молекули. Въпреки това, добавяме обратно една водна молекула, за да отчетем терминалните групи (H на N-терминуса и OH на C-терминуса).
Нека изчислим молекулната маса на прост трипептид: Ala-Gly-Ser (AGS)
Сумирайте теглата на отделните аминокиселини:
Извадете загубата на вода от пептидните връзки:
Добавете обратно една водна молекула за терминалните групи:
Финална молекулна маса:
Използването на Калкулатора на молекулната маса на протеините е просто:
Въведете вашата протеинова последователност в текстовото поле, използвайки стандартните кодове с една буква на аминокиселините (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).
Калкулаторът ще валидира автоматично вашия вход, за да се увери, че съдържа само валидни кодове на аминокиселини.
Щракнете върху бутона „Изчисли молекулна маса“ или изчакайте автоматичното изчисление да приключи.
Прегледайте резултатите, които включват:
Можете да копирате резултатите в клипборда, като щракнете върху бутона "Копирай" за използване в отчети или допълнителен анализ.
За точни резултати, следвайте тези насоки, когато въвеждате вашата протеинова последователност:
Калкулаторът предоставя няколко парчета информация:
Молекулна маса: Оценената молекулна маса на вашия протеин в Далтони (Da). За по-големи протеини, това може да бъде изразено в килодалтони (kDa).
Дължина на последователността: Общият брой аминокиселини в вашата последователност.
Аминокиселинен състав: Визуална разбивка на съдържанието на аминокиселини на вашия протеин, показваща както броя, така и процента на всяка аминокиселина.
Метод на изчисление: Ясно обяснение на начина, по който е изчислена молекулната маса, включително използваната формула.
Калкулаторът на молекулната маса на протеините има множество приложения в различни области на生命科学и:
Изследователите използват информация за молекулната маса, за да:
Биотехнологичните компании разчитат на точни изчисления на молекулната маса, за да:
Пептидните химици използват изчисления на молекулната маса, за да:
Структурните биолози се нуждаят от информация за молекулната маса, за да:
Разработчиците на лекарства използват молекулната маса на протеините, за да:
Студентите и изследователите използват калкулатора за:
Докато нашият Калкулатор на молекулната маса на протеините предоставя бързи и точни оценки, съществуват алтернативни подходи за определяне на молекулната маса на протеините:
Експериментални методи:
Други компютърни инструменти:
Специализирани софтуерни приложения:
Концепцията за молекулна маса е била основополагаща за химията от времето, когато Джон Далтон предложил своята атомна теория в началото на 19-ти век. Въпреки това, приложението към протеините има по-скорошна история:
Днес изчислението на молекулната маса на протеините е рутинна, но основна част от науката за протеините, улеснена от инструменти като нашия калкулатор, които правят тези изчисления достъпни за изследователи по целия свят.
Ето примери за това как да се изчисли молекулната маса на протеините на различни програмни езици:
1' Excel VBA Функция за изчисление на молекулната маса на протеин
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3 ' Молекулни маси на аминокиселини
4 Dim aaWeights As Object
5 Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6
7 ' Инициализиране на теглата на аминокиселини
8 aaWeights("A") = 71.03711
9 aaWeights("R") = 156.10111
10 aaWeights("N") = 114.04293
11 aaWeights("D") = 115.02694
12 aaWeights("C") = 103.00919
13 aaWeights("E") = 129.04259
14 aaWeights("Q") = 128.05858
15 aaWeights("G") = 57.02146
16 aaWeights("H") = 137.05891
17 aaWeights("I") = 113.08406
18 aaWeights("L") = 113.08406
19 aaWeights("K") = 128.09496
20 aaWeights("M") = 131.04049
21 aaWeights("F") = 147.06841
22 aaWeights("P") = 97.05276
23 aaWeights("S") = 87.03203
24 aaWeights("T") = 101.04768
25 aaWeights("W") = 186.07931
26 aaWeights("Y") = 163.06333
27 aaWeights("V") = 99.06841
28
29 ' Молекулна маса на водата
30 Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31
32 ' Преобразуване на последователността в главни букви
33 sequence = UCase(sequence)
34
35 ' Изчисляване на общото тегло
36 Dim totalWeight As Double
37 totalWeight = 0
38
39 ' Сумиране на индивидуалните тегла на аминокиселини
40 Dim i As Integer
41 For i = 1 To Len(sequence)
42 Dim aa As String
43 aa = Mid(sequence, i, 1)
44
45 If aaWeights.Exists(aa) Then
46 totalWeight = totalWeight + aaWeights(aa)
47 Else
48 ' Невалиден код на аминокиселина
49 ProteinMolecularWeight = -1
50 Exit Function
51 End If
52 Next i
53
54 ' Извадете загубата на вода от пептидните връзки и добавете терминалната вода
55 Dim numAminoAcids As Integer
56 numAminoAcids = Len(sequence)
57
58 ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Използване в Excel:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63
1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2 """
3 Изчислете молекулната маса на протеин от неговата аминокиселинна последователност.
4
5 Args:
6 sequence (str): Протеинова последователност, използваща кодове с една буква на аминокиселините
7
8 Returns:
9 float: Молекулна маса в Далтони (Da)
10 """
11 # Молекулни маси на аминокиселини
12 aa_weights = {
13 'A': 71.03711,
14 'R': 156.10111,
15 'N': 114.04293,
16 'D': 115.02694,
17 'C': 103.00919,
18 'E': 129.04259,
19 'Q': 128.05858,
20 'G': 57.02146,
21 'H': 137.05891,
22 'I': 113.08406,
23 'L': 113.08406,
24 'K': 128.09496,
25 'M': 131.04049,
26 'F': 147.06841,
27 'P': 97.05276,
28 'S': 87.03203,
29 'T': 101.04768,
30 'W': 186.07931,
31 'Y': 163.06333,
32 'V': 99.06841
33 }
34
35 # Молекулна маса на водата
36 WATER_WEIGHT = 18.01528
37
38 # Преобразуване на последователността в главни букви
39 sequence = sequence.upper()
40
41 # Валидиране на последователността
42 for aa in sequence:
43 if aa not in aa_weights:
44 raise ValueError(f"Невалиден код на аминокиселина: {aa}")
45
46 # Сумиране на индивидуалните тегла на аминокиселини
47 total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48
49 # Извадете загубата на вода от пептидните връзки и добавете терминалната вода
50 num_amino_acids = len(sequence)
51 molecular_weight = total_weight - (num_amino_acids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
52
53 return molecular_weight
54
55# Пример за използване:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Молекулна маса: {mw:.2f} Da")
59
1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2 // Молекулни маси на аминокиселини
3 const aaWeights = {
4 'A': 71.03711,
5 'R': 156.10111,
6 'N': 114.04293,
7 'D': 115.02694,
8 'C': 103.00919,
9 'E': 129.04259,
10 'Q': 128.05858,
11 'G': 57.02146,
12 'H': 137.05891,
13 'I': 113.08406,
14 'L': 113.08406,
15 'K': 128.09496,
16 'M': 131.04049,
17 'F': 147.06841,
18 'P': 97.05276,
19 'S': 87.03203,
20 'T': 101.04768,
21 'W': 186.07931,
22 'Y': 163.06333,
23 'V': 99.06841
24 };
25
26 // Молекулна маса на водата
27 const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28
29 // Преобразуване на последователността в главни букви
30 sequence = sequence.toUpperCase();
31
32 // Валидиране на последователността
33 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34 const aa = sequence[i];
35 if (!aaWeights[aa]) {
36 throw new Error(`Невалиден код на аминокиселина: ${aa}`);
37 }
38 }
39
40 // Сумиране на индивидуалните тегла на аминокиселини
41 let totalWeight = 0;
42 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43 totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44 }
45
46 // Извадете загубата на вода от пептидните връзки и добавете терминалната вода
47 const numAminoAcids = sequence.length;
48 const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49
50 return molecularWeight;
51}
52
53// Пример за използване:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56 const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57 console.log(`Молекулна маса: ${mw.toFixed(2)} Da`);
58} catch (error) {
59 console.error(error.message);
60}
61
1import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3
4public class ProteinMolecularWeightCalculator {
5 private static final Map<Character, Double> aminoAcidWeights = new HashMap<>();
6 private static final double WATER_WEIGHT = 18.01528;
7
8 static {
9 // Инициализиране на теглата на аминокиселини
10 aminoAcidWeights.put('A', 71.03711);
11 aminoAcidWeights.put('R', 156.10111);
12 aminoAcidWeights.put('N', 114.04293);
13 aminoAcidWeights.put('D', 115.02694);
14 aminoAcidWeights.put('C', 103.00919);
15 aminoAcidWeights.put('E', 129.04259);
16 aminoAcidWeights.put('Q', 128.05858);
17 aminoAcidWeights.put('G', 57.02146);
18 aminoAcidWeights.put('H', 137.05891);
19 aminoAcidWeights.put('I', 113.08406);
20 aminoAcidWeights.put('L', 113.08406);
21 aminoAcidWeights.put('K', 128.09496);
22 aminoAcidWeights.put('M', 131.04049);
23 aminoAcidWeights.put('F', 147.06841);
24 aminoAcidWeights.put('P', 97.05276);
25 aminoAcidWeights.put('S', 87.03203);
26 aminoAcidWeights.put('T', 101.04768);
27 aminoAcidWeights.put('W', 186.07931);
28 aminoAcidWeights.put('Y', 163.06333);
29 aminoAcidWeights.put('V', 99.06841);
30 }
31
32 public static double calculateMolecularWeight(String sequence) throws IllegalArgumentException {
33 // Преобразуване на последователността в главни букви
34 sequence = sequence.toUpperCase();
35
36 // Валидиране на последователността
37 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38 char aa = sequence.charAt(i);
39 if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40 throw new IllegalArgumentException("Невалиден код на аминокиселина: " + aa);
41 }
42 }
43
44 // Сумиране на индивидуалните тегла на аминокиселини
45 double totalWeight = 0;
46 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47 totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48 }
49
50 // Извадете загубата на вода от пептидните връзки и добавете терминалната вода
51 int numAminoAcids = sequence.length();
52 double molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
53
54 return molecularWeight;
55 }
56
57 public static void main(String[] args) {
58 try {
59 String sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM";
60 double mw = calculateMolecularWeight(sequence);
61 System.out.printf("Молекулна маса: %.2f Da%n", mw);
62 } catch (IllegalArgumentException e) {
63 System.err.println(e.getMessage());
64 }
65 }
66}
67
1#include <iostream>
2#include <string>
3#include <map>
4#include <stdexcept>
5#include <algorithm>
6
7double calculateProteinMolecularWeight(const std::string& sequence) {
8 // Молекулни маси на аминокиселини
9 std::map<char, double> aaWeights = {
10 {'A', 71.03711},
11 {'R', 156.10111},
12 {'N', 114.04293},
13 {'D', 115.02694},
14 {'C', 103.00919},
15 {'E', 129.04259},
16 {'Q', 128.05858},
17 {'G', 57.02146},
18 {'H', 137.05891},
19 {'I', 113.08406},
20 {'L', 113.08406},
21 {'K', 128.09496},
22 {'M', 131.04049},
23 {'F', 147.06841},
24 {'P', 97.05276},
25 {'S', 87.03203},
26 {'T', 101.04768},
27 {'W', 186.07931},
28 {'Y', 163.06333},
29 {'V', 99.06841}
30 };
31
32 // Молекулна маса на водата
33 const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34
35 // Преобразуване на последователността в главни букви
36 std::string upperSequence = sequence;
37 std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38
39 // Валидиране на последователността
40 for (char aa : upperSequence) {
41 if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42 throw std::invalid_argument(std::string("Невалиден код на аминокиселина: ") + aa);
43 }
44 }
45
46 // Сумиране на индивидуалните тегла на аминокиселини
47 double totalWeight = 0.0;
48 for (char aa : upperSequence) {
49 totalWeight += aaWeights[aa];
50 }
51
52 // Извадете загубата на вода от пептидните връзки и добавете терминалната вода
53 int numAminoAcids = upperSequence.length();
54 double molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
55
56 return molecularWeight;
57}
58
59int main() {
60 try {
61 std::string sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
62 double mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
63 std::cout << "Молекулна маса: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64 } catch (const std::exception& e) {
65 std::cerr << "Грешка: " << e.what() << std::endl;
66 }
67
68 return 0;
69}
70
Молекулната маса на протеините, известна още като молекулна маса, е общата маса на молекулата на протеина, изразена в Далтони (Da) или килодалтони (kDa). Тя представлява сумата на масите на всички атоми в протеина, като се отчита загубата на водни молекули по време на образуването на пептидни връзки. Това основно свойство е от съществено значение за характеристиката, пречистването и анализа на протеините.
Този калкулатор предоставя теоретична молекулна маса на базата на аминокиселинната последователност с висока точност. Той използва стандартните мономасови маси на аминокиселините и отчита загубата на вода по време на образуването на пептидни връзки. Въпреки това, той не отчита пост-транслационни модификации, не-стандартни аминокиселини или изотопни вариации, които могат да присъстват в реалните протеини.
Молекулните маси на протеините обикновено се изразяват в Далтони (Da) или килодалтони (kDa), където 1 kDa е равно на 1,000 Da. Далтонът е приблизително равен на масата на водородния атом (1.66 × 10^-24 грама). За справка, малките пептиди могат да бъдат няколко стотин Da, докато големите протеини могат да бъдат стотици кДа.
Няколко фактора могат да причинят разлики между изчислените и експерименталните молекулни маси:
За прецизно определяне на молекулната маса на модифицирани протеини се препоръчва масспектрометрия.
Да, но този калкулатор не автоматично коригира за дисулфидни връзки. Всяка образувана дисулфидна връзка води до загуба на два водородни атома (2.01588 Da). За да отчетете дисулфидните връзки, извадете 2.01588 Da от изчислената молекулна маса за всяка дисулфидна връзка в протеина ви.
Въпреки че молекулната маса корелира с размера на протеина, връзката не винаги е проста. Фактори, влияещи на физическия размер на протеина, включват:
За груба оценка, глобуларен протеин с 10 kDa има диаметър от приблизително 2-3 nm.
Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Инструменти за идентификация и анализ на протеини на сървъра ExPASy. В: Walker J.M. (ред.) Ръководство за протеомичните протоколи. Humana Press.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Принципи на биохимията на Лехнингер (7-мо издание). W.H. Freeman and Company.
Steen, H., & Mann, M. (2004). ABC-то (и XYZ-то) на пептидното секвениране. Прегледи на молекулярната клетъчна биология, 5(9), 699-711.
Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Основи на биохимията: Живот на молекулярно ниво (5-то издание). Wiley.
Creighton, T. E. (2010). Биофизичната химия на нуклеиновите киселини и протеините. Helvetian Press.
UniProt Consortium. (2021). UniProt: универсална база данни за знания за протеини през 2021 г. Nucleic Acids Research, 49(D1), D480-D489.
Artimo, P., Jonnalagedda, M., Arnold, K., Baratin, D., Csardi, G., de Castro, E., Duvaud, S., Flegel, V., Fortier, A., Gasteiger, E., Grosdidier, A., Hernandez, C., Ioannidis, V., Kuznetsov, D., Liechti, R., Moretti, S., Mostaguir, K., Redaschi, N., Rossier, G., Xenarios, I., & Stockinger, H. (2012). ExPASy: Портал за биоинформатика на SIB. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.
Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Секвениране и идентификация на протеини с помощта на масспектрометрия. Wiley-Interscience.
Опитайте нашия Калкулатор на молекулната маса на протеините днес, за да определите бързо и точно молекулната маса на вашите протеинови последователности. Независимо дали планирате експерименти, анализирате резултати или изучавате биохимията на протеините, този инструмент предоставя информация, от която се нуждаете за секунди.
Открийте още инструменти, които може да бъдат полезни за вашия работен процес