প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর

পরিচিতি

প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর হল একটি অপরিহার্য সরঞ্জাম যা জীব রসায়নবিদ, আণবিক জীববিজ্ঞানী এবং প্রোটিন বিজ্ঞানীদের জন্য যারা তাদের অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের ভিত্তিতে প্রোটিনের ভর নির্ধারণ করতে প্রয়োজন। প্রোটিনগুলি জটিল ম্যাক্রোমলিকিউল যা অ্যামিনো অ্যাসিডের শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত এবং তাদের আণবিক ওজন জানাটা বিভিন্ন ল্যাবরেটরি কৌশল, পরীক্ষামূলক নকশা এবং তথ্য বিশ্লেষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই ক্যালকুলেটরটি যেকোনো প্রোটিনের আণবিক ওজন অনুমান করার জন্য একটি দ্রুত এবং সঠিক উপায় প্রদান করে যা তার অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স ব্যবহার করে, গবেষকদের মূল্যবান সময় সাশ্রয় করে এবং গণনার ভুলের সম্ভাবনা কমায়।

প্রোটিন আণবিক ওজন, যা সাধারণত ডালটন (Da) বা কিলোডালটন (kDa) এ প্রকাশ করা হয়, প্রোটিনের মধ্যে সমস্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের পৃথক ওজনের যোগফলকে উপস্থাপন করে, পেপটাইড বন্ধন গঠনের সময় হারানো জলীয় অণুগুলির হিসাব রাখে। এই মৌলিক বৈশিষ্ট্যটি দ্রবণে প্রোটিনের আচরণ, ইলেকট্রোফোরেসিস গতিশীলতা, স্ফটিকায়ন বৈশিষ্ট্য এবং গবেষণা ও শিল্পের প্রয়োজনে গুরুত্বপূর্ণ অন্যান্য শারীরিক এবং রসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে।

আমাদের ব্যবহারকারী-বান্ধব ক্যালকুলেটরটি আপনার প্রোটিনের জন্য শুধুমাত্র এক-অক্ষরের অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স প্রয়োজন যাতে সঠিক আণবিক ওজনের অনুমান তৈরি হয়, যা অভিজ্ঞ গবেষক এবং প্রোটিন বিজ্ঞান সম্পর্কে নতুন ছাত্রদের জন্য অ্যাক্সেসযোগ্য করে।

প্রোটিন আণবিক ওজন কিভাবে গণনা করা হয়

মৌলিক সূত্র

প্রোটিনের আণবিক ওজন নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:

$MW_{protein} = \sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i} - (n-1) \times MW_{water} + MW_{water}$

যেখানে:

• $MW_{protein}$ হল সম্পূর্ণ প্রোটিনের আণবিক ওজন ডালটনে (Da)
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ হল সমস্ত পৃথক অ্যামিনো অ্যাসিডের আণবিক ওজনের যোগফল
• $n$ হল সিকোয়েন্সের অ্যামিনো অ্যাসিডের সংখ্যা
• $MW_{water}$ হল জলীয় অণুর আণবিক ওজন (18.01528 Da)
• $(n-1)$ পেপটাইড বন্ধনের সংখ্যা উপস্থাপন করে
• শেষ $+ MW_{water}$ পদটি টার্মিনাল গ্রুপ (H এবং OH) এর জন্য হিসাব করে

অ্যামিনো অ্যাসিডের আণবিক ওজন

গণনার জন্য 20টি সাধারণ অ্যামিনো অ্যাসিডের মানক আণবিক ওজন ব্যবহার করা হয়:

পেপটাইড বন্ধন গঠনের সময় জলীয় অণুর ক্ষতি

যখন অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি একটি প্রোটিন গঠনের জন্য যুক্ত হয়, তখন তারা পেপটাইড বন্ধন তৈরি করে। এই প্রক্রিয়ার সময়, প্রতিটি বন্ধন গঠনের জন্য একটি জলীয় অণু (H₂O) মুক্তি পায়। এই জলীয় ক্ষতি আণবিক ওজনের গণনায় হিসাব করতে হবে।

n অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি প্রোটিনের জন্য, (n-1) পেপটাইড বন্ধন গঠিত হয়, যার ফলে (n-1) জলীয় অণু হারিয়ে যায়। তবে, আমরা টার্মিনাল গ্রুপ (N-টার্মিনাসে H এবং C-টার্মিনাসে OH) এর জন্য একটি জলীয় অণু যোগ করি।

উদাহরণ গণনা

চলুন একটি সহজ ট্রাইপেপটাইডের আণবিক ওজন গণনা করি: Ala-Gly-Ser (AGS)

1. পৃথক অ্যামিনো অ্যাসিডের ওজনের যোগফল:

   • অ্যালানিন (A): 71.03711 Da
   • গ্লাইসিন (G): 57.02146 Da
   • সিরিন (S): 87.03203 Da
   • মোট: 215.0906 Da

2. পেপটাইড বন্ধনের জন্য জলীয় ক্ষতি বিয়োগ করুন:

   • পেপটাইড বন্ধনের সংখ্যা = 3-1 = 2
   • জলীয় আণুর আণবিক ওজন = 18.01528 Da
   • মোট জলীয় ক্ষতি = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. টার্মিনাল গ্রুপের জন্য একটি জলীয় অণু যোগ করুন:

   • 18.01528 Da

4. চূড়ান্ত আণবিক ওজন:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

এই ক্যালকুলেটরটি কিভাবে ব্যবহার করবেন

প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটরটি ব্যবহার করা খুব সহজ:

1. আপনার প্রোটিন সিকোয়েন্সটি টেক্সট বক্সে প্রবেশ করুন মানক এক-অক্ষরের অ্যামিনো অ্যাসিড কোড (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V) ব্যবহার করে।

2. ক্যালকুলেটরটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে আপনার ইনপুটটি যাচাই করবে যাতে এটি কেবল বৈধ অ্যামিনো অ্যাসিড কোড ধারণ করে।

3. "আণবিক ওজন গণনা করুন" বোতামে ক্লিক করুন অথবা স্বয়ংক্রিয় গণনা সম্পন্ন হওয়ার জন্য অপেক্ষা করুন।

4. ফলাফলগুলি দেখুন, যার মধ্যে রয়েছে:

   • ডালটনে (Da) গণনা করা আণবিক ওজন
   • সিকোয়েন্সের দৈর্ঘ্য (অ্যামিনো অ্যাসিডের সংখ্যা)
   • অ্যামিনো অ্যাসিডের সংমিশ্রণের একটি বিশ্লেষণ
   • গণনার জন্য ব্যবহৃত সূত্র

5. আপনি ফলাফলগুলি আপনার ক্লিপবোর্ডে কপি করতে "কপি" বোতামে ক্লিক করে রিপোর্ট বা আরও বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করতে পারেন।

ইনপুট নির্দেশিকা

সঠিক ফলাফলের জন্য, আপনার প্রোটিন সিকোয়েন্স প্রবেশ করার সময় এই নির্দেশিকাগুলি অনুসরণ করুন:

• কেবলমাত্র মানক এক-অক্ষরের অ্যামিনো অ্যাসিড কোড (বড় হাতের বা ছোট হাতের) ব্যবহার করুন
• স্পেস, সংখ্যা, বা বিশেষ অক্ষর অন্তর্ভুক্ত করবেন না
• যেকোনো অ-অ্যামিনো অ্যাসিড অক্ষর (যেমন সিকোয়েন্স নম্বরিং) মুছে ফেলুন
• অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিডের সিকোয়েন্সের জন্য, বিকল্প সরঞ্জাম ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করুন যা সম্প্রসারিত অ্যামিনো অ্যাসিড কোড সমর্থন করে

ফলাফলগুলি ব্যাখ্যা করা

ক্যালকুলেটরটি কয়েকটি তথ্য প্রদান করে:

1. আণবিক ওজন: আপনার প্রোটিনের অনুমানিত আণবিক ওজন ডালটনে (Da)। বড় প্রোটিনের জন্য, এটি কিলোডালটনে (kDa) প্রকাশ করা হতে পারে।

2. সিকোয়েন্স দৈর্ঘ্য: আপনার সিকোয়েন্সে মোট অ্যামিনো অ্যাসিডের সংখ্যা।

3. অ্যামিনো অ্যাসিডের সংমিশ্রণ: আপনার প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিডের বিষয়বস্তু একটি দৃশ্যমান বিশ্লেষণ, প্রতিটি অ্যামিনো অ্যাসিডের সংখ্যা এবং শতাংশ দেখাচ্ছে।

4. গণনার পদ্ধতি: কিভাবে আণবিক ওজন গণনা করা হয়েছে তা পরিষ্কারভাবে ব্যাখ্যা করা, ব্যবহৃত সূত্র সহ।

ব্যবহার ক্ষেত্র

প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটরের বিভিন্ন জীবন বিজ্ঞান ক্ষেত্রে অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে:

প্রোটিন বিশুদ্ধকরণ এবং বিশ্লেষণ

গবেষকরা আণবিক ওজনের তথ্য ব্যবহার করেন:

• সঠিক জেল ফিল্ট্রেশন কলাম সেট আপ করতে
• SDS-PAGE এর জন্য উপযুক্ত পলিআক্রিলামাইড জেল ঘনত্ব নির্ধারণ করতে
• ভর স্পেকট্রোমেট্রি ডেটা বিশ্লেষণ করতে
• প্রোটিন প্রকাশ এবং বিশুদ্ধকরণের ফলাফলগুলি যাচাই করতে

পুনঃনির্মিত প্রোটিন উৎপাদন

জীবপ্রযুক্তি কোম্পানিগুলি সঠিক আণবিক ওজনের গণনার উপর নির্ভর করে:

• প্রকাশ নির্মাণ ডিজাইন করতে
• প্রোটিনের ফলন অনুমান করতে
• বিশুদ্ধকরণ কৌশলগুলি বিকাশ করতে
• চূড়ান্ত পণ্যগুলি বিশ্লেষণ করতে

পেপটাইড সংশ্লেষণ

পেপটাইড রসায়নবিদরা আণবিক ওজনের গণনা ব্যবহার করেন:

• প্রারম্ভিক উপকরণের প্রয়োজনীয় পরিমাণ নির্ধারণ করতে
• তাত্ত্বিক ফলন গণনা করতে
• সংশ্লেষিত পেপটাইডের পরিচয় যাচাই করতে
• গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি ডিজাইন করতে

কাঠামোগত জীববিজ্ঞান

কাঠামোগত জীববিজ্ঞানীরা আণবিক ওজনের তথ্য প্রয়োজন:

• স্ফটিকায়ন পরীক্ষার সেট আপ করতে
• এক্স-রে বিচ্ছুরণ তথ্য বিশ্লেষণ করতে
• প্রোটিন জটিলতা বিশ্লেষণ করতে
• প্রোটিন-প্রোটিন মিথস্ক্রিয়ার স্টোইকিওমেট্রি গণনা করতে

ফার্মাসিউটিকাল উন্নয়ন

ড্রাগ বিকাশকারীরা প্রোটিন আণবিক ওজন ব্যবহার করেন:

• থেরাপিউটিক প্রোটিনের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে
• ফর্মুলেশন কৌশলগুলি বিকাশ করতে
• বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি ডিজাইন করতে
• গুণমান নিয়ন্ত্রণের স্পেসিফিকেশন প্রতিষ্ঠা করতে

একাডেমিক গবেষণা

ছাত্র এবং গবেষকরা ক্যালকুলেটরটি ব্যবহার করেন:

• ল্যাবরেটরি পরীক্ষার জন্য
• তথ্য বিশ্লেষণের জন্য
• পরীক্ষামূলক নকশার জন্য
• শিক্ষাগত উদ্দেশ্যে

বিকল্পগুলি

যদিও আমাদের প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর দ্রুত এবং সঠিক অনুমান প্রদান করে, প্রোটিন আণবিক ওজন নির্ধারণের জন্য বিকল্প পদ্ধতিগুলি রয়েছে:

1. প্রায়োগিক পদ্ধতি:

   • ভর স্পেকট্রোমেট্রি (MS): অত্যন্ত সঠিক আণবিক ওজন পরিমাপ প্রদান করে এবং পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল সংশোধন সনাক্ত করতে পারে
   • সাইজ এক্সক্লুশন ক্রোমাটোগ্রাফি (SEC): হাইড্রোডাইনামিক ব্যাসের ভিত্তিতে আণবিক ওজন অনুমান করে
   • SDS-PAGE: ইলেকট্রোফোরেটিক গতির ভিত্তিতে আনুমানিক আণবিক ওজন প্রদান করে

2. অন্যান্য কম্পিউটেশনাল সরঞ্জাম:

   • ExPASy ProtParam: আণবিক ওজনের বাইরেও অতিরিক্ত প্রোটিন প্যারামিটার প্রদান করে
   • EMBOSS Pepstats: প্রোটিন সিকোয়েন্সের বিস্তারিত পরিসংখ্যান বিশ্লেষণ প্রদান করে
   • প্রোটিন ক্যালকুলেটর v3.4: আইসোইলেকট্রিক পয়েন্ট এবং এক্সটিঙ্কশন কোঅফিশিয়েন্টের মতো অতিরিক্ত গণনা অন্তর্ভুক্ত করে

3. বিশেষায়িত সফটওয়্যার:

   • অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিড বা পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল সংশোধন সহ প্রোটিনগুলির জন্য
   • জটিল প্রোটিন সমাবেশ বা মাল্টিমেরিক প্রোটিনগুলির জন্য
   • NMR অধ্যয়নের জন্য আইসোটোপিকভাবে লেবেল করা প্রোটিনগুলির জন্য

প্রোটিন আণবিক ওজন নির্ধারণের ইতিহাস

আণবিক ওজনের ধারণাটি রসায়নের জন্য মৌলিক ছিল যখন জন ডালটন তার পারমাণবিক তত্ত্বের প্রস্তাব করেছিলেন 19 শতকের শুরুতে। তবে, প্রোটিনের জন্য এর প্রয়োগের একটি সাম্প্রতিক ইতিহাস রয়েছে:

প্রাথমিক প্রোটিন বিজ্ঞান (1800s-1920s)

• 1838 সালে, জন্স জ্যাকব বেরজেলিয়াস "প্রোটিন" শব্দটি গ্রীক শব্দ "প্রোটেইওস" থেকে উদ্ভূত করেন, যার অর্থ "প্রাথমিক" বা "প্রথম গুরুত্বপূর্ণ"।
• প্রাথমিক প্রোটিন বিজ্ঞানীরা যেমন ফ্রেডেরিক স্যাঙ্গার বুঝতে শুরু করেন যে প্রোটিনগুলি অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা গঠিত।
• প্রোটিনগুলি নির্দিষ্ট আণবিক ওজন সহ ম্যাক্রোমলিকিউল হিসাবে ধারণার ধীরে ধীরে উদ্ভব ঘটে।

বিশ্লেষণাত্মক কৌশলগুলির উন্নয়ন (1930s-1960s)

• 1920 এর দশকে থিওডর স্ভেডবার্গ দ্বারা আবিষ্কৃত আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজেশন প্রথম সঠিক প্রোটিন আণবিক ওজন পরিমাপের অনুমতি দেয়।
• 1930 এর দশকে আর্নে টিসেলিয়াস দ্বারা ইলেকট্রোফোরেসিস কৌশলগুলির উন্নয়ন প্রোটিনের আকারের অনুমান করার আরেকটি পদ্ধতি প্রদান করে।
• 1958 সালে, স্ট্যানফোর্ড মুর এবং উইলিয়াম এইচ. স্টাইন রাইবোনুক্লিয়েজের প্রথম পূর্ণ অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্স সম্পন্ন করেন, যা সঠিক আণবিক ওজন গণনার অনুমতি দেয়।

আধুনিক যুগ (1970s-বর্তমান)

• ভর স্পেকট্রোমেট্রি কৌশলগুলির উন্নয়ন প্রোটিন আণবিক ওজন নির্ধারণে বিপ্লব ঘটায়।
• জন ফেন এবং কোইচি তানাকা 2002 সালে রসায়নের জন্য নোবেল পুরস্কার পান জীববৈচিত্র্য ম্যাক্রোমলিকিউলগুলির ভর স্পেকট্রোমেট্রিক বিশ্লেষণের জন্য সফট ডিসঅর্পশন আয়ননাইজেশন পদ্ধতির উন্নয়নের জন্য।
• প্রোটিন বৈশিষ্ট্যগুলি, আণবিক ওজন সহ, পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য কম্পিউটেশনাল পদ্ধতিগুলি ক্রমশ উন্নত এবং অ্যাক্সেসযোগ্য হয়ে ওঠে।
• 1990 এবং 2000 এর দশকে জিনোমিক্স এবং প্রোটিওমিক্সের আবির্ভাব উচ্চ-থ্রুপুট প্রোটিন বিশ্লেষণ সরঞ্জামের প্রয়োজন সৃষ্টি করে, স্বয়ংক্রিয় আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর সহ।

আজ, প্রোটিন আণবিক ওজন গণনা একটি রুটিন কিন্তু প্রোটিন বিজ্ঞানের একটি অপরিহার্য অংশ, আমাদের ক্যালকুলেটরের মতো সরঞ্জামগুলি গবেষকদের জন্য বিশ্বব্যাপী এই গণনাগুলি অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে।

কোড উদাহরণ

এখানে বিভিন্ন প্রোগ্রামিং ভাষায় প্রোটিন আণবিক ওজন গণনা করার উদাহরণ রয়েছে:

1' Excel VBA Function for Protein Molecular Weight Calculation
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' Amino acid molecular weights
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' Initialize amino acid weights
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    ' Water molecular weight
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' Convert sequence to uppercase
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' Calculate total weight
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' Sum individual amino acid weights
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            ' Invalid amino acid code
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' Subtract water loss from peptide bonds and add terminal water
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Usage in Excel:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63

1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2    """
3    Calculate the molecular weight of a protein from its amino acid sequence.
4    
5    Args:
6        sequence (str): Protein sequence using one-letter amino acid codes
7        
8    Returns:
9        float: Molecular weight in Daltons (Da)
10    """
11    # Amino acid molecular weights
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    # Water molecular weight
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # Convert sequence to uppercase
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # Validate sequence
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Invalid amino acid code: {aa}")
45    
46    # Sum individual amino acid weights
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # Subtract water loss from peptide bonds and add terminal water
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# Example usage:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molecular weight: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // Amino acid molecular weights
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  // Water molecular weight
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // Convert sequence to uppercase
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // Validate sequence
33  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34    const aa = sequence[i];
35    if (!aaWeights[aa]) {
36      throw new Error(`Invalid amino acid code: ${aa}`);
37    }
38  }
39  
40  // Sum individual amino acid weights
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // Subtract water loss from peptide bonds and add terminal water
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// Example usage:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56  const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57  console.log(`Molecular weight: ${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        // Initialize amino acid weights
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        // Convert sequence to uppercase
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // Validate sequence
37        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38            char aa = sequence.charAt(i);
39            if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40                throw new IllegalArgumentException("Invalid amino acid code: " + aa);
41            }
42        }
43        
44        // Sum individual amino acid weights
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // Subtract water loss from peptide bonds and add terminal water
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("Molecular weight: %.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    // Amino acid molecular weights
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    // Water molecular weight
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // Convert sequence to uppercase
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // Validate sequence
40    for (char aa : upperSequence) {
41        if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42            throw std::invalid_argument(std::string("Invalid amino acid code: ") + aa);
43        }
44    }
45    
46    // Sum individual amino acid weights
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // Subtract water loss from peptide bonds and add terminal water
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 << "Molecular weight: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
66    }
67    
68    return 0;
69}
70

সাধারণ জিজ্ঞাস্য

প্রোটিন আণবিক ওজন কী?

প্রোটিন আণবিক ওজন, যা আণবিক ভরও বলা হয়, হল একটি প্রোটিন অণুর মোট ভর যা ডালটন (Da) বা কিলোডালটন (kDa) এ প্রকাশ করা হয়। এটি প্রোটিনের মধ্যে সমস্ত পরমাণুর ভরের যোগফল উপস্থাপন করে, পেপটাইড বন্ধন গঠনের সময় হারানো জলীয় অণুগুলির হিসাব রাখে। এই মৌলিক বৈশিষ্ট্যটি প্রোটিনের চরিত্রায়ণ, বিশুদ্ধকরণ এবং বিশ্লেষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

এই প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর কতটা সঠিক?

এই ক্যালকুলেটরটি অ্যামিনো অ্যাসিড সিকোয়েন্সের ভিত্তিতে তাত্ত্বিক আণবিক ওজন উচ্চ সঠিকতার সাথে প্রদান করে। এটি অ্যামিনো অ্যাসিডের মানক মনোআইসোটোপিক ভর ব্যবহার করে এবং পেপটাইড বন্ধন গঠনের সময় জলীয় ক্ষতির হিসাব রাখে। তবে এটি পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল সংশোধন, অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিড, বা বাস্তব প্রোটিনগুলিতে উপস্থিত আইসোটোপিক পরিবর্তনগুলি হিসাব করে না।

প্রোটিন আণবিক ওজনের জন্য ব্যবহৃত ইউনিটগুলি কী?

প্রোটিন আণবিক ওজন সাধারণত ডালটন (Da) বা কিলোডালটন (kDa) এ প্রকাশ করা হয়, যেখানে 1 kDa সমান 1,000 Da। ডালটন প্রায় একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভরের সমান (1.66 × 10^-24 গ্রাম)। রেফারেন্সের জন্য, ছোট পেপটাইডগুলি কয়েকশ ডালটন হতে পারে, যখন বড় প্রোটিনগুলি শত শত kDa হতে পারে।

কেন আমার গণনা করা আণবিক ওজন পরীক্ষামূলক মানগুলির সাথে ভিন্ন?

গণনা করা এবং পরীক্ষামূলক আণবিক ওজনের মধ্যে অমিল ঘটানোর জন্য কয়েকটি কারণ থাকতে পারে:

1. পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল সংশোধন (ফসফোরিলেশন, গ্লাইকোসিলেশন, ইত্যাদি)
2. ডিসালফাইড বন্ধন গঠন
3. প্রোটোলাইটিক প্রক্রিয়াকরণ
4. অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিড
5. পরীক্ষামূলক পরিমাপের ত্রুটি
6. আইসোটোপিক পরিবর্তন

সংশোধিত প্রোটিনের সঠিক আণবিক ওজন নির্ধারণের জন্য ভর স্পেকট্রোমেট্রি সুপারিশ করা হয়।

কি এই ক্যালকুলেটরটি অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি পরিচালনা করতে পারে?

এই ক্যালকুলেটরটি কেবল 20টি মানক অ্যামিনো অ্যাসিডের এক-অক্ষরের কোড (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V) সমর্থন করে। অ-মানক অ্যামিনো অ্যাসিড সহ প্রোটিনগুলির জন্য, বিশেষায়িত সরঞ্জাম বা ম্যানুয়াল গণনার প্রয়োজন হবে।

আমি অ্যামিনো অ্যাসিডের সংমিশ্রণের ফলাফলগুলি কিভাবে ব্যাখ্যা করব?

অ্যামিনো অ্যাসিডের সংমিশ্রণ আপনার প্রোটিনের অ্যামিনো অ্যাসিডের বিষয়বস্তু, প্রতিটি অ্যামিনো অ্যাসিডের সংখ্যা এবং শতাংশ দেখায়। এই তথ্যগুলি ব্যবহারিক:

• আপনার প্রোটিনের শারীরিক বৈশিষ্ট্য বোঝার জন্য
• আগ্রহের ক্ষেত্রগুলি চিহ্নিত করতে (যেমন, হাইড্রোফোবিক প্যাচ)
• পরীক্ষামূলক পদ্ধতিগুলি পরিকল্পনা করতে (যেমন, স্পেকট্রোস্কোপিক পরিমাপ)
• প্রজাতির মধ্যে অনুরূপ প্রোটিনগুলি তুলনা করতে

গড় এবং মনোআইসোটোপিক আণবিক ওজনের মধ্যে পার্থক্য কী?

• মনোআইসোটোপিক আণবিক ওজন প্রতিটি উপাদানের সবচেয়ে প্রচলিত আইসোটোপের ভর ব্যবহার করে (যা এই ক্যালকুলেটর প্রদান করে)
• গড় আণবিক ওজন সমস্ত প্রাকৃতিক আইসোটোপের ওজনিত গড় ব্যবহার করে

ছোট পেপটাইডগুলির জন্য, পার্থক্যটি অল্প, তবে এটি বড় প্রোটিনগুলির জন্য আরও উল্লেখযোগ্য হয়ে ওঠে। ভর স্পেকট্রোমেট্রি সাধারণত ছোট অণুগুলির জন্য মনোআইসোটোপিক ভর পরিমাপ করে এবং বড়গুলির জন্য গড় ভর পরিমাপ করে।

ক্যালকুলেটরটি N-টার্মিনাল এবং C-টার্মিনাল গ্রুপগুলি কিভাবে পরিচালনা করে?

ক্যালকুলেটরটি মানক N-টার্মিনাল (NH₂-) এবং C-টার্মিনাল (-COOH) গ্রুপের জন্য একটি জলীয় অণু (18.01528 Da) যোগ করে যা পেপটাইড বন্ধন গঠনের সময় বিয়োগ করার পর। এটি নিশ্চিত করে যে গণনা করা আণবিক ওজন সম্পূর্ণ প্রোটিনের সঠিক টার্মিনাল গ্রুপগুলির সাথে উপস্থাপন করে।

আমি কি ডিসালফাইড বন্ধন সহ প্রোটিনের আণবিক ওজন গণনা করতে পারি?

হ্যাঁ, তবে এই ক্যালকুলেটরটি ডিসালফাইড বন্ধনের জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমন্বয় করে না। প্রতিটি ডিসালফাইড বন্ধন গঠন দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু (2.01588 Da) হারানোর ফলস্বরূপ। ডিসালফাইড বন্ধন হিসাব করার জন্য, গণনা করা আণবিক ওজন থেকে প্রতিটি ডিসালফাইড বন্ধনের জন্য 2.01588 Da বিয়োগ করুন।

প্রোটিন আণবিক ওজন প্রোটিনের আকারের সাথে কীভাবে সম্পর্কিত?

যদিও আণবিক ওজন প্রোটিনের আকারের সাথে সম্পর্কিত, এটি সর্বদা সরল নয়। প্রোটিনের শারীরিক আকারকে প্রভাবিতকারী কারণগুলির মধ্যে রয়েছে:

• অ্যামিনো অ্যাসিডের সংমিশ্রণ
• দ্বিতীয় এবং তৃতীয় কাঠামো
• জলীয় শেলের আকার
• পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল সংশোধন
• পরিবেশগত অবস্থান (pH, লবণ ঘনত্ব)

একটি আনুমানিক হিসাবের জন্য, 10 kDa এর একটি গ্লোবুলার প্রোটিনের ব্যাস প্রায় 2-3 ন্যানোমিটার।

রেফারেন্স

1. গাস্টেইগার ই., হুগল্যান্ড সি., গ্যাটিকার এ., দুভাউদ এস., উইলকিন্স এম.আর., অ্যাপেল আর.ডি., বায়রোচ এ. (2005) ExPASy সার্ভারে প্রোটিন শনাক্তকরণ এবং বিশ্লেষণ সরঞ্জাম। ইন: ওয়াকার জে.এম. (সম্পাদনা) প্রোটিওমিক্স প্রোটোকলস হ্যান্ডবুক। হিউমানা প্রেস।

2. নেলসন, ডি. এল., & কক্স, এম. এম. (2017)। লেহনিগার প্রিন্সিপলস অফ বায়োকেমিস্ট্রি (7ম সংস্করণ)। W.H. ফ্রিম্যান এবং কোম্পানি।

3. নেলসন, ডি. এল., & কক্স, এম. এম. (2017)। লেহনিগার প্রিন্সিপলস অফ বায়োকেমিস্ট্রি (7ম সংস্করণ)। W.H. ফ্রিম্যান এবং কোম্পানি।

4. ক্রেইটন, টি. ই. (2010)। নিউক্লিক অ্যাসিড এবং প্রোটিনের রসায়ন। হেলভেটিয়ান প্রেস।

5. ইউনিপ্রোট কনসোর্টিয়াম। (2021)। ইউনিপ্রোট: 2021 সালে সার্বজনীন প্রোটিন জ্ঞানভাণ্ডার। নিউক্লিক অ্যাসিড রিসার্চ, 49(D1), D480-D489।

6. আর্টিমো, পি., জনালাগেদ্দা, এম., আর্নল্ড, ক., বারাটিন, ডি., সর্দি, জি., ডি ক্যাস্ট্রো, ই., দুভাউদ, এস., ফ্লেগেল, ভি., ফোর্টিয়ার, এ., গাস্টেইগার, ই., গ্রোসডিডিয়ার, এ., হার্নান্ডেজ, সি., আইওয়ান্নিডিস, ভি., কুজনেটসোভ, ডি., লিচটি, আর., মোস্টাগুইর, ক., রেডাসচি, এন., রসিয়ের, জি., & স্টকিংগার, এইচ। (2012)। ExPASy: SIB বায়োইনফরমেটিক্স রিসোর্স পোর্টাল। নিউক্লিক অ্যাসিড রিসার্চ, 40(W1), W597-W603।

7. কিন্টার, এম., & শার্মান, এন. ই. (2005)। ভর স্পেকট্রোমেট্রি ব্যবহার করে প্রোটিন সিকোয়েন্সিং এবং শনাক্তকরণ। উইলি-ইন্টারসায়েন্স।

আমাদের প্রোটিন আণবিক ওজন ক্যালকুলেটর আজ ব্যবহার করুন আপনার প্রোটিন সিকোয়েন্সের আণবিক ওজন দ্রুত এবং সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে। আপনি পরীক্ষাগুলি পরিকল্পনা করছেন, ফলাফল বিশ্লেষণ করছেন বা প্রোটিন জীববিজ্ঞান সম্পর্কে শিখছেন, এই সরঞ্জামটি কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে আপনার প্রয়োজনীয় তথ্য প্রদান করে।