Kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů pro sekvence aminokyselin
Vypočítejte molekulovou hmotnost proteinů na základě sekvencí aminokyselin. Zadejte svou proteinovou sekvenci pomocí standardních jednopísmenných kódů, abyste získali přesnou molekulovou hmotnost v Daltonách.
Odhadovač molekulové hmotnosti proteinu
Vypočítejte molekulovou hmotnost proteinu na základě jeho aminokyselinové sekvence.
Použijte standardní jednopísmenné kódy aminokyselin (A, R, N, D, C atd.)
O tomto odhadovači
Tento odhadovač odhaduje molekulovou hmotnost proteinu na základě jeho aminokyselinové sekvence.
Výpočet zohledňuje standardní molekulové hmotnosti aminokyselin a ztrátu vody během tvorby peptidových vazeb.
Pro přesné výsledky se ujistěte, že zadáváte platnou sekvenci aminokyselin pomocí standardních jednopísmenných kódů.
Dokumentace
Kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů
Úvod
Kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů je nezbytným nástrojem pro biochemiky, molekulární biology a vědce zabývající se proteiny, kteří potřebují určit hmotnost proteinů na základě jejich aminokyselinových sekvencí. Proteiny jsou složité makromolekuly složené z řetězců aminokyselin a znalost jejich molekulové hmotnosti je zásadní pro různé laboratorní techniky, experimentální návrh a analýzu dat. Tento kalkulátor poskytuje rychlý a přesný způsob, jak odhadnout molekulovou hmotnost jakéhokoli proteinu pomocí jeho aminokyselinové sekvence, čímž šetří výzkumníkům cenný čas a snižuje potenciál pro chyby v výpočtech.
Molekulová hmotnost proteinu, často vyjadřovaná v Daltonových (Da) nebo kilodaltonových (kDa), představuje součet jednotlivých hmotností všech aminokyselin v proteinu, přičemž se zohledňují vodní molekuly ztracené během tvorby peptidových vazeb. Tato základní vlastnost ovlivňuje chování proteinu v roztoku, mobilitu v elektroforéze, krystalizační vlastnosti a mnoho dalších fyzikálních a chemických charakteristik, které jsou důležité ve výzkumu a průmyslových aplikacích.
Náš uživatelsky přívětivý kalkulátor vyžaduje pouze sekvenci proteinu v jednopísmenném kódu aminokyselin, aby vygeneroval přesné odhady molekulové hmotnosti, což jej činí přístupným jak pro zkušené výzkumníky, tak pro studenty, kteří se teprve seznamují s vědou o proteinech.
Jak se počítá molekulová hmotnost proteinu
Základní vzorec
Molekulová hmotnost proteinu se počítá pomocí následujícího vzorce:
Kde:
- je molekulová hmotnost celého proteinu v Daltonových (Da)
- je součet molekulových hmotností všech jednotlivých aminokyselin
- je počet aminokyselin v sekvenci
- je molekulová hmotnost vody (18.01528 Da)
- představuje počet vytvořených peptidových vazeb
- Konečný termín zohledňuje terminální skupiny (H a OH)
Molekulové hmotnosti aminokyselin
Výpočet používá standardní molekulové hmotnosti 20 běžných aminokyselin:
Aminokyselina | Jednopísmenný kód | Molekulová hmotnost (Da) |
---|---|---|
Alanin | A | 71.03711 |
Arginin | R | 156.10111 |
Asparagin | N | 114.04293 |
Kyselina asparagová | D | 115.02694 |
Cystein | C | 103.00919 |
Kyselina glutamová | E | 129.04259 |
Glutamin | Q | 128.05858 |
Glycin | G | 57.02146 |
Histidin | H | 137.05891 |
Isoleucin | I | 113.08406 |
Leucin | L | 113.08406 |
Lysin | K | 128.09496 |
Methionin | M | 131.04049 |
Fenylalanin | F | 147.06841 |
Prolin | P | 97.05276 |
Serin | S | 87.03203 |
Threonin | T | 101.04768 |
Tryptofan | W | 186.07931 |
Tyrosin | Y | 163.06333 |
Valin | V | 99.06841 |
Ztráta vody při tvorbě peptidových vazeb
Když se aminokyseliny spojují, aby vytvořily protein, vytvářejí peptidové vazby. Během tohoto procesu se ztrácí jedna molekula vody (H₂O) pro každou vazbu. Tato ztráta vody musí být zohledněna ve výpočtu molekulové hmotnosti.
Pro protein s n aminokyselinami se vytváří (n-1) peptidových vazeb, což vede ke ztrátě (n-1) molekul vody. Nicméně, přidáváme zpět jednu molekulu vody, abychom zohlednili terminální skupiny (H na N-terminu a OH na C-terminu).
Příklad výpočtu
Pojďme vypočítat molekulovou hmotnost jednoduchého tripeptidu: Ala-Gly-Ser (AGS)
-
Sečtěte hmotnosti jednotlivých aminokyselin:
- Alanin (A): 71.03711 Da
- Glycin (G): 57.02146 Da
- Serin (S): 87.03203 Da
- Celkem: 215.0906 Da
-
Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb:
- Počet peptidových vazeb = 3-1 = 2
- Molekulová hmotnost vody = 18.01528 Da
- Celková ztráta vody = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da
-
Přidejte zpět jednu molekulu vody pro terminální skupiny:
- 18.01528 Da
-
Konečná molekulová hmotnost:
- 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da
Jak používat tento kalkulátor
Použití kalkulátoru molekulové hmotnosti proteinů je jednoduché:
-
Zadejte sekvenci svého proteinu do textového pole pomocí standardních jednopísmenných kódů aminokyselin (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).
-
Kalkulátor automaticky ověří váš vstup, aby zajistil, že obsahuje pouze platné kódy aminokyselin.
-
Klikněte na tlačítko „Vypočítat molekulovou hmotnost“ nebo počkejte, až se automatické výpočty dokončí.
-
Zobrazte výsledky, které zahrnují:
- Vypočítanou molekulovou hmotnost v Daltonových (Da)
- Délku sekvence (počet aminokyselin)
- Přehled složení aminokyselin
- Použitý vzorec pro výpočet
-
Můžete zkopírovat výsledky do schránky kliknutím na tlačítko "Kopírovat" pro použití ve zprávách nebo dalším analýzám.
Pokyny pro vstup
Pro přesné výsledky dodržujte tyto pokyny při zadávání sekvence proteinu:
- Používejte pouze standardní jednopísmenné kódy aminokyselin (velká nebo malá písmena)
- Nezahrnujte mezery, čísla ani speciální znaky
- Odstraňte jakékoli znaky, které nejsou aminokyselinami (např. číslování sekvencí)
- Pro sekvence s nestandardními aminokyselinami zvažte použití alternativních nástrojů, které podporují rozšířené kódy aminokyselin
Interpretace výsledků
Kalkulátor poskytuje několik informací:
-
Molekulová hmotnost: Odhadovaná molekulová hmotnost vašeho proteinu v Daltonových (Da). U větších proteinů může být tato hodnota vyjádřena v kilodaltonových (kDa).
-
Délka sekvence: Celkový počet aminokyselin ve vaší sekvenci.
-
Složení aminokyselin: Vizuální přehled obsahu aminokyselin vašeho proteinu, ukazující jak počet, tak procento každé aminokyseliny.
-
Metoda výpočtu: Jasné vysvětlení, jak byla molekulová hmotnost vypočítána, včetně použitých vzorců.
Případy použití
Kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů má mnoho aplikací v různých oblastech životních věd:
Purifikace a analýza proteinů
Výzkumníci používají informace o molekulové hmotnosti k:
- Nastavení vhodných gelových filtračních sloupců
- Určení vhodných koncentrací polyakrylamidového gelu pro SDS-PAGE
- Interpretaci dat z hmotnostní spektrometrie
- Ověření výsledků exprese a purifikace proteinů
Produkce rekombinantních proteinů
Biotechnologické společnosti se spoléhají na přesné výpočty molekulové hmotnosti k:
- Návrhu expresních konstrukcí
- Odhadu výtěžků proteinů
- Vývoji purifikačních strategií
- Charakterizaci konečných produktů
Syntéza peptidů
Peptidoví chemici používají výpočty molekulové hmotnosti k:
- Určení množství potřebných výchozích materiálů
- Výpočtu teoretických výtěžků
- Ověření identity syntetizovaných peptidů
- Návrhu analytických metod pro kontrolu kvality
Strukturní biologie
Strukturní biologové potřebují informace o molekulové hmotnosti k:
- Nastavení krystalizačních pokusů
- Interpretaci dat z rentgenové difrakce
- Analýze proteinových komplexů
- Výpočtu stechiometrie interakcí protein-protein
Vývoj farmaceutik
Vývojáři léčiv používají molekulovou hmotnost proteinů k:
- Charakterizaci terapeutických proteinů
- Vývoji formulací
- Návrhu analytických metod
- Stanovení specifikací kontroly kvality
Akademický výzkum
Studenti a výzkumníci používají kalkulátor pro:
- Laboratorní experimenty
- Analýzu dat
- Experimentální návrh
- Vzdělávací účely
Alternativy
I když náš kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů poskytuje rychlé a přesné odhady, existují alternativní přístupy k určení molekulové hmotnosti proteinů:
-
Experimentální metody:
- Hmotnostní spektrometrie (MS): Poskytuje vysoce přesná měření molekulové hmotnosti a může detekovat post-translační modifikace
- Velikostní vylučovací chromatografie (SEC): Odhaduje molekulovou hmotnost na základě hydrodynamického poloměru
- SDS-PAGE: Poskytuje přibližnou molekulovou hmotnost na základě elektroforetické mobility
-
Další výpočetní nástroje:
- ExPASy ProtParam: Nabízí další parametry proteinu nad rámec molekulové hmotnosti
- EMBOSS Pepstats: Poskytuje podrobnou statistickou analýzu sekvencí proteinů
- Protein Calculator v3.4: Zahrnuje další výpočty, jako je izoelektrický bod a extinkční koeficient
-
Specializovaný software:
- Pro proteiny s nestandardními aminokyselinami nebo post-translačními modifikacemi
- Pro složité proteinové soubory nebo multimerické proteiny
- Pro izotopově označené proteiny používané ve studiích NMR
Historie určování molekulové hmotnosti proteinů
Koncept molekulové hmotnosti byl základním kamenem chemie od doby, kdy John Dalton navrhl svou atomovou teorii na počátku 19. století. Aplikace na proteiny má však nedávnější historii:
Raná věda o proteinech (1800-1920)
- V roce 1838 Jöns Jacob Berzelius zavedl termín "protein" z řeckého slova "proteios", což znamená "primární" nebo "nejdůležitější".
- Raní vědci o proteinech, jako Frederick Sanger, začali chápat, že proteiny jsou složeny z aminokyselin.
- Koncept proteinů jako makromolekul s definovanými molekulovými hmotnostmi se postupně vyvinul.
Vývoj analytických technik (1930-1960)
- Vynález ultracentrifugace Theodorem Svedbergem ve 20. letech 20. století umožnil první přesná měření molekulových hmotností proteinů.
- Vývoj elektroforézních technik v 30. letech 20. století Arne Tiseliusem poskytl další metodu pro odhad velikosti proteinů.
- V roce 1958 dokončili Stanford Moore a William H. Stein první plnou aminokyselinovou sekvenci ribonukleázy, což umožnilo přesný výpočet molekulové hmotnosti.
Moderní éra (1970-současnost)
- Vývoj technik hmotnostní spektrometrie revolucionalizoval určování molekulové hmotnosti proteinů.
- John Fenn a Koichi Tanaka získali Nobelovu cenu za chemii v roce 2002 za vývoj metod měkké desorpce ionizace pro hmotnostní spektrometrické analýzy biologických makromolekul.
- Výpočetní metody pro predikci vlastností proteinů, včetně molekulové hmotnosti, se staly stále sofistikovanějšími a dostupnějšími.
- Nástup genetiky a proteomiky v 90. letech a 2000. letech vytvořil potřebu nástrojů pro analýzu proteinů s vysokým průtokem, včetně automatizovaných kalkulátorů molekulové hmotnosti.
Dnes je výpočet molekulové hmotnosti proteinů rutinní, ale zásadní součástí vědy o proteinech, usnadněný nástroji, jako je náš kalkulátor, které činí tyto výpočty přístupné výzkumníkům po celém světě.
Příklady kódu
Zde jsou příklady, jak vypočítat molekulovou hmotnost proteinu v různých programovacích jazycích:
1' Excel VBA Funkce pro výpočet molekulové hmotnosti proteinu
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3 ' Hmotnosti aminokyselin
4 Dim aaWeights As Object
5 Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6
7 ' Inicializace hmotností aminokyselin
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 ' Molekulová hmotnost vody
30 Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31
32 ' Převod sekvence na velká písmena
33 sequence = UCase(sequence)
34
35 ' Výpočet celkové hmotnosti
36 Dim totalWeight As Double
37 totalWeight = 0
38
39 ' Součet hmotností jednotlivých aminokyselin
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 ' Neplatný kód aminokyseliny
49 ProteinMolecularWeight = -1
50 Exit Function
51 End If
52 Next i
53
54 ' Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb a přidejte terminální vodu
55 Dim numAminoAcids As Integer
56 numAminoAcids = Len(sequence)
57
58 ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Použití v Excelu:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63
1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2 """
3 Vypočítá molekulovou hmotnost proteinu z jeho aminokyselinové sekvence.
4
5 Args:
6 sequence (str): Sekvence proteinu pomocí jednopísmenných kódů aminokyselin
7
8 Returns:
9 float: Molekulová hmotnost v Daltonových (Da)
10 """
11 # Hmotnosti aminokyselin
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 # Molekulová hmotnost vody
36 WATER_WEIGHT = 18.01528
37
38 # Převod sekvence na velká písmena
39 sequence = sequence.upper()
40
41 # Ověření sekvence
42 for aa in sequence:
43 if aa not in aa_weights:
44 raise ValueError(f"Neplatný kód aminokyseliny: {aa}")
45
46 # Součet hmotností jednotlivých aminokyselin
47 total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48
49 # Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb a přidejte terminální vodu
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# Příklad použití:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molekulová hmotnost: {mw:.2f} Da")
59
1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2 // Hmotnosti aminokyselin
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 // Molekulová hmotnost vody
27 const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28
29 // Převod sekvence na velká písmena
30 sequence = sequence.toUpperCase();
31
32 // Ověření sekvence
33 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34 const aa = sequence[i];
35 if (!aaWeights[aa]) {
36 throw new Error(`Neplatný kód aminokyseliny: ${aa}`);
37 }
38 }
39
40 // Součet hmotností jednotlivých aminokyselin
41 let totalWeight = 0;
42 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43 totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44 }
45
46 // Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb a přidejte terminální vodu
47 const numAminoAcids = sequence.length;
48 const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49
50 return molecularWeight;
51}
52
53// Příklad použití:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56 const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57 console.log(`Molekulová hmotnost: ${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 // Inicializace hmotností aminokyselin
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 // Převod sekvence na velká písmena
34 sequence = sequence.toUpperCase();
35
36 // Ověření sekvence
37 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38 char aa = sequence.charAt(i);
39 if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40 throw new IllegalArgumentException("Neplatný kód aminokyseliny: " + aa);
41 }
42 }
43
44 // Součet hmotností jednotlivých aminokyselin
45 double totalWeight = 0;
46 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47 totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48 }
49
50 // Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb a přidejte terminální vodu
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("Molekulová hmotnost: %.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 // Hmotnosti aminokyselin
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 // Molekulová hmotnost vody
33 const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34
35 // Převod sekvence na velká písmena
36 std::string upperSequence = sequence;
37 std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38
39 // Ověření sekvence
40 for (char aa : upperSequence) {
41 if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42 throw std::invalid_argument(std::string("Neplatný kód aminokyseliny: ") + aa);
43 }
44 }
45
46 // Součet hmotností jednotlivých aminokyselin
47 double totalWeight = 0.0;
48 for (char aa : upperSequence) {
49 totalWeight += aaWeights[aa];
50 }
51
52 // Odečtěte ztrátu vody z peptidových vazeb a přidejte terminální vodu
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 << "Molekulová hmotnost: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64 } catch (const std::exception& e) {
65 std::cerr << "Chyba: " << e.what() << std::endl;
66 }
67
68 return 0;
69}
70
Často kladené otázky
Co je molekulová hmotnost proteinu?
Molekulová hmotnost proteinu, také nazývaná molekulová hmotnost, je celková hmotnost molekuly proteinu vyjádřená v Daltonových (Da) nebo kilodaltonových (kDa). Představuje součet hmotností všech atomů v proteinu, přičemž se zohledňuje ztráta vodních molekul během tvorby peptidových vazeb. Tato základní vlastnost je zásadní pro charakterizaci, purifikaci a analýzu proteinů.
Jak přesný je tento kalkulátor molekulové hmotnosti proteinu?
Tento kalkulátor poskytuje teoretickou molekulovou hmotnost na základě aminokyselinové sekvence s vysokou přesností. Používá standardní monoisotopové hmotnosti aminokyselin a zohledňuje ztrátu vody během tvorby peptidových vazeb. Nicméně nezohledňuje post-translační modifikace, nestandardní aminokyseliny nebo izotopové variace, které mohou být přítomny v reálných proteinech.
Jaké jednotky se používají pro molekulovou hmotnost proteinu?
Molekulové hmotnosti proteinů se obvykle vyjadřují v Daltonových (Da) nebo kilodaltonových (kDa), přičemž 1 kDa se rovná 1 000 Da. Dalton je přibližně rovný hmotnosti atomu vodíku (1,66 × 10^-24 gramů). Pro referenci, malé peptidy mohou mít několik stovek Da, zatímco velké proteiny mohou mít stovky kDa.
Proč se moje vypočítaná molekulová hmotnost liší od experimentálních hodnot?
Existuje několik faktorů, které mohou způsobit rozdíly mezi vypočítanými a experimentálními molekulovými hmotnostmi:
- Post-translační modifikace (fosforylace, glykosylace atd.)
- Tvorba disulfidových vazeb
- Proteolytické zpracování
- Nestandardní aminokyseliny
- Chyby měření experimentu
- Izotopové variace
Pro přesné určení molekulové hmotnosti modifikovaných proteinů se doporučuje hmotnostní spektrometrie.
Může tento kalkulátor zpracovat nestandardní aminokyseliny?
Tento kalkulátor podporuje pouze 20 standardních aminokyselin pomocí jejich jednopísmenných kódů (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V). Pro proteiny obsahující nestandardní aminokyseliny, selenocystein, pyrrolysine nebo jiné modifikované zbytky, by byly vyžadovány specializované nástroje nebo manuální výpočty.
Jak interpretovat výsledky složení aminokyselin?
Složení aminokyselin ukazuje počet a procento každé aminokyseliny ve vaší sekvenci proteinu. Tyto informace jsou užitečné pro:
- Pochopení fyzikálních vlastností vašeho proteinu
- Identifikaci oblastí zájmu (např. hydrofobní plochy)
- Plánování experimentálních postupů (např. spektroskopická měření)
- Porovnávání podobných proteinů napříč druhy
Jaký je rozdíl mezi průměrnou a monoisotopovou molekulovou hmotností?
- Monoisotopová molekulová hmotnost používá hmotnost nejhojnějšího izotopu každého prvku (což poskytuje tento kalkulátor)
- Průměrná molekulová hmotnost používá vážený průměr všech přirozeně se vyskytujících izotopů
Pro malé peptidy je rozdíl minimální, ale stává se významnějším pro větší proteiny. Hmotnostní spektrometrie obvykle měří monoisotopové hmotnosti pro menší molekuly a průměrné hmotnosti pro větší.
Jak kalkulátor zohledňuje N-terminální a C-terminální skupiny?
Kalkulátor zohledňuje standardní N-terminální (NH₂-) a C-terminální (-COOH) skupiny tím, že přidává zpět jednu molekulu vody (18.01528 Da) po odečtení vody ztracené při tvorbě peptidových vazeb. To zajišťuje, že vypočítaná molekulová hmotnost představuje kompletní protein s odpovídajícími terminálními skupinami.
Mohu vypočítat molekulovou hmotnost proteinu s disulfidovými vazbami?
Ano, ale tento kalkulátor automaticky nezohledňuje disulfidové vazby. Každá tvorba disulfidové vazby vede ke ztrátě dvou atomů vodíku (2.01588 Da). Abychom zohlednili disulfidové vazby, odečtěte 2.01588 Da od vypočítané molekulové hmotnosti pro každou disulfidovou vazbu ve vašem proteinu.
Jak souvisí molekulová hmotnost proteinu s velikostí proteinu?
I když molekulová hmotnost koreluje s velikostí proteinu, vztah není vždy přímočarý. Faktory ovlivňující fyzickou velikost proteinu zahrnují:
- Složení aminokyselin
- Sekundární a terciární struktura
- Hydratační obal
- Post-translační modifikace
- Podmínky prostředí (pH, koncentrace soli)
Pro hrubý odhad má globulární protein o hmotnosti 10 kDa průměr přibližně 2-3 nm.
Odkazy
-
Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Nástroje pro identifikaci a analýzu proteinů na serveru ExPASy. In: Walker J.M. (eds) Příručka protokolů proteomiky. Humana Press.
-
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehningerovy principy biochemie (7. vydání). W.H. Freeman and Company.
-
Steen, H., & Mann, M. (2004). ABC (a XYZ) sekvenování peptidů. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 5(9), 699-711.
-
Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Základy biochemie: Život na molekulární úrovni (5. vydání). Wiley.
-
Creighton, T. E. (2010). Biochemie nukleových kyselin a proteinů. Helvetian Press.
-
UniProt Consortium. (2021). UniProt: univerzální znalostní báze proteinů v roce 2021. 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: portál bioinformatických zdrojů SIB. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.
-
Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Sekvenování a identifikace proteinů pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie. Wiley-Interscience.
Vyzkoušejte náš kalkulátor molekulové hmotnosti proteinů ještě dnes a rychle a přesně určete molekulovou hmotnost svých proteinových sekvencí. Ať už plánujete experimenty, analyzujete výsledky nebo se učíte o biochemii proteinů, tento nástroj poskytuje informace, které potřebujete během několika sekund.
Zpětná vazba
Kliknutím na zpětnou vazbu spustíte poskytování zpětné vazby o tomto nástroji.
Související nástroje
Objevte další nástroje, které by mohly být užitečné pro vaši pracovní postup.