アミノ酸配列に基づいてタンパク質の分子量を計算します。標準の1文字コードを使用してタンパク質配列を入力し、ダルトン単位で正確な分子量を取得してください。
アミノ酸配列に基づいてタンパク質の分子量を計算します。
標準の1文字アミノ酸コード(A、R、N、D、Cなど)を使用してください
この計算機は、アミノ酸配列に基づいてタンパク質の分子量を推定します。
計算は、アミノ酸の標準分子量とペプチド結合形成中の水の損失を考慮しています。
正確な結果を得るために、標準の1文字コードを使用して有効なアミノ酸配列を入力してください。
タンパク質分子量計算機は、タンパク質のアミノ酸配列に基づいて質量を決定する必要がある生化学者、分子生物学者、タンパク質科学者にとって不可欠なツールです。タンパク質はアミノ酸鎖から構成される複雑な高分子であり、その分子量を知ることは様々な実験室技術、実験設計、データ分析において重要です。この計算機は、アミノ酸配列を使用して任意のタンパク質の分子量を迅速かつ正確に推定する方法を提供し、研究者の貴重な時間を節約し、計算エラーの可能性を減少させます。
タンパク質分子量は通常ダルトン(Da)またはキロダルトン(kDa)で表され、タンパク質内のすべてのアミノ酸の個々の重量の合計を表し、ペプチド結合形成中に失われる水分子を考慮に入れています。この基本的な特性は、溶液中のタンパク質の挙動、電気泳動の移動度、結晶化特性、研究および産業用途において重要な他の多くの物理的および化学的特性に影響を与えます。
私たちのユーザーフレンドリーな計算機は、タンパク質のアミノ酸配列の1文字コードを入力するだけで、正確な分子量の推定値を生成します。これにより、経験豊富な研究者とタンパク質科学に新しく入った学生の両方にアクセス可能です。
タンパク質の分子量は、以下の式を使用して計算されます:
ここで:
計算には、20種類の一般的なアミノ酸の標準的な分子量が使用されます:
アミノ酸 | 1文字コード | 分子量 (Da) |
---|---|---|
アラニン | A | 71.03711 |
アルギニン | R | 156.10111 |
アスパラギン | N | 114.04293 |
アスパラギン酸 | D | 115.02694 |
システイン | C | 103.00919 |
グルタミン酸 | E | 129.04259 |
グルタミン | Q | 128.05858 |
グリシン | G | 57.02146 |
ヒスチジン | H | 137.05891 |
イソロイシン | I | 113.08406 |
ロイシン | L | 113.08406 |
リシン | K | 128.09496 |
メチオニン | M | 131.04049 |
フェニルアラニン | F | 147.06841 |
プロリン | P | 97.05276 |
セリン | S | 87.03203 |
スレオニン | T | 101.04768 |
トリプトファン | W | 186.07931 |
チロシン | Y | 163.06333 |
バリン | V | 99.06841 |
アミノ酸が結合してタンパク質を形成する際、ペプチド結合が生成されます。この過程で、形成される結合ごとに水分子(H₂O)が放出されます。この水の損失は、分子量の計算において考慮する必要があります。
n個のアミノ酸を持つタンパク質の場合、(n-1)のペプチド結合が形成され、(n-1)の水分子が失われます。しかし、末端基(N末端のHおよびC末端のOH)を考慮するために、1つの水分子を加えます。
単純なトリペプチド:アラニン-グリシン-セリン(AGS)の分子量を計算してみましょう。
各アミノ酸の重量を合計します:
ペプチド結合からの水の損失を引きます:
末端基のために1つの水分子を加えます:
最終的な分子量:
タンパク質分子量計算機の使用は簡単です:
タンパク質配列を入力します。標準の1文字アミノ酸コード(A、R、N、D、C、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、V)を使用してください。
計算機は、入力を自動的に検証し、有効なアミノ酸コードのみを含むことを確認します。
**「分子量を計算」**ボタンをクリックするか、自動計算が完了するのを待ちます。
結果を表示します。これには以下が含まれます:
結果をクリップボードにコピーするには、「コピー」ボタンをクリックして、レポートやさらなる分析に使用します。
正確な結果を得るために、タンパク質配列を入力する際には以下のガイドラインに従ってください:
計算機は以下の情報を提供します:
分子量:タンパク質の推定分子量(ダルトン(Da))。大きなタンパク質の場合、これはキロダルトン(kDa)で表されることがあります。
配列の長さ:配列内のアミノ酸の総数。
アミノ酸組成:タンパク質のアミノ酸含量の視覚的内訳を表示し、各アミノ酸のカウントと割合を示します。
計算方法:分子量がどのように計算されたかの明確な説明を提供し、使用された式を含みます。
タンパク質分子量計算機は、ライフサイエンスのさまざまな分野で多数のアプリケーションがあります:
研究者は分子量情報を使用して:
バイオテクノロジー企業は正確な分子量計算に依存して:
ペプチド化学者は分子量計算を使用して:
構造生物学者は分子量情報を必要とします:
薬剤開発者はタンパク質分子量を使用して:
学生や研究者は計算機を使用して:
私たちのタンパク質分子量計算機は迅速かつ正確な推定を提供しますが、タンパク質分子量を決定するための代替アプローチもあります:
実験的方法:
他の計算ツール:
専門ソフトウェア:
分子量の概念は、19世紀初頭にジョン・ダルトンが原子論を提唱して以来、化学の基本的な要素です。しかし、タンパク質への応用はより最近の歴史を持っています:
今日、タンパク質分子量の計算はルーチンでありながら、タンパク質科学の重要な部分であり、計算機のようなツールによって、これらの計算が世界中の研究者にアクセス可能になっています。
以下は、さまざまなプログラミング言語でタンパク質分子量を計算する方法の例です:
1' Excel VBA関数によるタンパク質分子量計算
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3 ' アミノ酸の分子量
4 Dim aaWeights As Object
5 Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6
7 ' アミノ酸の重量を初期化
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 ' 水の分子量
30 Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31
32 ' 配列を大文字に変換
33 sequence = UCase(sequence)
34
35 ' 合計重量を計算
36 Dim totalWeight As Double
37 totalWeight = 0
38
39 ' 各アミノ酸の重量を合計
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 ' 無効なアミノ酸コード
49 ProteinMolecularWeight = -1
50 Exit Function
51 End If
52 Next i
53
54 ' ペプチド結合からの水の損失を引き、末端の水を加える
55 Dim numAminoAcids As Integer
56 numAminoAcids = Len(sequence)
57
58 ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Excelでの使用法:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63
1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2 """
3 アミノ酸配列からタンパク質の分子量を計算します。
4
5 引数:
6 sequence (str): 1文字アミノ酸コードを使用したタンパク質配列
7
8 戻り値:
9 float: ダルトン(Da)での分子量
10 """
11 # アミノ酸の分子量
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 # 水の分子量
36 WATER_WEIGHT = 18.01528
37
38 # 配列を大文字に変換
39 sequence = sequence.upper()
40
41 # 配列を検証
42 for aa in sequence:
43 if aa not in aa_weights:
44 raise ValueError(f"無効なアミノ酸コード:{aa}")
45
46 # 各アミノ酸の重量を合計
47 total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48
49 # ペプチド結合からの水の損失を引き、末端の水を加える
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# 使用例:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"分子量:{mw:.2f} Da")
59
1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2 // アミノ酸の分子量
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 // 水の分子量
27 const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28
29 // 配列を大文字に変換
30 sequence = sequence.toUpperCase();
31
32 // 配列を検証
33 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34 const aa = sequence[i];
35 if (!aaWeights[aa]) {
36 throw new Error(`無効なアミノ酸コード:${aa}`);
37 }
38 }
39
40 // 各アミノ酸の重量を合計
41 let totalWeight = 0;
42 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43 totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44 }
45
46 // ペプチド結合からの水の損失を引き、末端の水を加える
47 const numAminoAcids = sequence.length;
48 const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49
50 return molecularWeight;
51}
52
53// 使用例:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56 const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57 console.log(`分子量:${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 // アミノ酸の重量を初期化
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 // 配列を大文字に変換
34 sequence = sequence.toUpperCase();
35
36 // 配列を検証
37 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38 char aa = sequence.charAt(i);
39 if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40 throw new IllegalArgumentException("無効なアミノ酸コード:" + aa);
41 }
42 }
43
44 // 各アミノ酸の重量を合計
45 double totalWeight = 0;
46 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47 totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48 }
49
50 // ペプチド結合からの水の損失を引き、末端の水を加える
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("分子量:%.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 // アミノ酸の分子量
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 // 水の分子量
33 const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34
35 // 配列を大文字に変換
36 std::string upperSequence = sequence;
37 std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38
39 // 配列を検証
40 for (char aa : upperSequence) {
41 if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42 throw std::invalid_argument(std::string("無効なアミノ酸コード:") + aa);
43 }
44 }
45
46 // 各アミノ酸の重量を合計
47 double totalWeight = 0.0;
48 for (char aa : upperSequence) {
49 totalWeight += aaWeights[aa];
50 }
51
52 // ペプチド結合からの水の損失を引き、末端の水を加える
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 << "分子量:" << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64 } catch (const std::exception& e) {
65 std::cerr << "エラー:" << e.what() << std::endl;
66 }
67
68 return 0;
69}
70
タンパク質分子量、または分子質量は、ダルトン(Da)またはキロダルトン(kDa)で表されるタンパク質分子の総質量です。これは、タンパク質内のすべての原子の質量の合計を表し、ペプチド結合形成中に失われる水分子を考慮に入れています。この基本的な特性は、タンパク質の特性評価、精製、および分析において重要です。
この計算機は、アミノ酸配列に基づいて理論的な分子量を高い精度で提供します。標準的な単一同位体のアミノ酸の質量を使用し、ペプチド結合形成中の水の損失を考慮に入れています。ただし、翻訳後修飾、非標準アミノ酸、または実際のタンパク質に存在する同位体の変動は考慮されていません。
タンパク質分子量は通常、ダルトン(Da)またはキロダルトン(kDa)で表されます。1 kDaは1,000 Daに相当します。ダルトンは水素原子の質量(1.66 × 10^-24グラム)にほぼ等しいです。参考までに、小さなペプチドは数百Daである場合があり、大きなタンパク質は数百kDaになることがあります。
計算された分子量と実験的な分子量との間に不一致が生じる原因はいくつかあります:
修飾されたタンパク質の正確な分子量決定には、質量分析が推奨されます。
この計算機は、1文字コード(A、R、N、D、C、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、V)を使用した20種類の標準アミノ酸のみをサポートしています。非標準アミノ酸を含むタンパク質の場合は、拡張アミノ酸コードをサポートする別のツールや手動計算が必要です。
アミノ酸組成は、タンパク質配列内の各アミノ酸のカウントと割合を表示します。この情報は、以下の目的に役立ちます:
小さなペプチドの場合、違いは最小限ですが、大きなタンパク質ではより重要になります。質量分析は、小さな分子に対して単一同位体質量を測定し、大きな分子に対して平均質量を測定することが一般的です。
計算機は、ペプチド結合形成中に失われる水分子を引いた後、末端基のために1つの水分子(18.01528 Da)を加えることによって、標準のN末端(NH₂-)およびC末端(-COOH)基を考慮しています。これにより、計算された分子量が適切な末端基を持つ完全なタンパク質を表すことが保証されます。
はい、しかしこの計算機はジスルフィド結合を自動的に調整しません。各ジスルフィド結合の形成は2つの水素原子(2.01588 Da)の損失をもたらします。ジスルフィド結合を考慮するには、計算された分子量から形成されたジスルフィド結合の数に応じて2.01588 Daを引いてください。
分子量はタンパク質のサイズと相関関係がありますが、その関係は常に単純ではありません。タンパク質の物理的サイズに影響を与える要因には以下が含まれます:
おおよその推定として、10 kDaの球状タンパク質は直径約2〜3 nmです。
Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) ExPASyサーバーのタンパク質同定および分析ツール。In: Walker J.M. (eds) The Proteomics Protocols Handbook. Humana Press.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.). W.H. Freeman and Company.
Steen, H., & Mann, M. (2004). ペプチド配列決定のABC(およびXYZ)。Nature Reviews Molecular Cell Biology, 5(9), 699-711.
Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (5th ed.). Wiley.
Creighton, T. E. (2010). 核酸およびタンパク質の生物物理化学。Helvetian Press.
UniProt Consortium. (2021). UniProt:2021年のユニバーサルタンパク質知識ベース。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:SIBバイオインフォマティクスリソースポータル。Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.
Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). タンパク質の配列決定と同定のためのタンデム質量分析。Wiley-Interscience.
タンパク質分子量計算機を今すぐ試して、タンパク質配列の分子量を迅速かつ正確に決定してください。実験を計画したり、結果を分析したり、タンパク質生化学について学んだりする際に、このツールは数秒で必要な情報を提供します。
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