Calculator de Greutate Moleculară a Proteinelor

Introducere

Calculatorul de greutate moleculară a proteinelor este un instrument esențial pentru biochimiști, biologi moleculare și oameni de știință ai proteinelor care trebuie să determine masa proteinelor pe baza secvențelor lor de aminoacizi. Proteinele sunt macromolecule complexe compuse din lanțuri de aminoacizi, iar cunoașterea greutății lor moleculare este crucială pentru diverse tehnici de laborator, design experimental și analiză de date. Acest calculator oferă o modalitate rapidă și precisă de a estima greutatea moleculară a oricărei proteine utilizând secvența sa de aminoacizi, economisind timp valoros cercetătorilor și reducând potențialul de erori de calcul.

Greutatea moleculară a proteinelor, adesea exprimată în Daltoni (Da) sau kilodaltoni (kDa), reprezintă suma greutăților individuale ale tuturor aminoacizilor din proteină, ținând cont de moleculele de apă pierdute în timpul formării legăturilor peptide. Această proprietate fundamentală influențează comportamentul proteinelor în soluție, mobilitatea în electroforeză, proprietățile de cristalizare și multe alte caracteristici fizice și chimice care sunt importante în cercetare și aplicații industriale.

Calculatorul nostru prietenos necesită doar secvența de aminoacizi cu coduri de o literă a proteinei tale pentru a genera estimări precise ale greutății moleculare, făcându-l accesibil atât pentru cercetători experimentați, cât și pentru studenți noi în știința proteinelor.

Cum se calculează greutatea moleculară a proteinelor

Formula de bază

Greutatea moleculară a unei proteine se calculează folosind următoarea formulă:

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

Unde:

• $MW_{protein}$ este greutatea moleculară a întregii proteine în Daltoni (Da)
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ este suma greutăților moleculare ale tuturor aminoacizilor individuali
• $n$ este numărul de aminoacizi din secvență
• $MW_{water}$ este greutatea moleculară a apei (18.01528 Da)
• $(n-1)$ reprezintă numărul de legături peptide formate
• Ultimul termen $+ MW_{water}$ ține cont de grupurile terminale (H și OH)

Greutățile moleculare ale aminoacizilor

Calculul folosește greutățile moleculare standard ale celor 20 de aminoacizi comuni:

Pierderea apei în formarea legăturilor peptide

Atunci când aminoacizii se unesc pentru a forma o proteină, ei creează legături peptide. În timpul acestui proces, o moleculă de apă (H₂O) este eliberată pentru fiecare legătură formată. Această pierdere de apă trebuie luată în considerare în calculul greutății moleculare.

Pentru o proteină cu n aminoacizi, există (n-1) legături peptide formate, rezultând în pierderea a (n-1) molecule de apă. Cu toate acestea, adăugăm înapoi o moleculă de apă pentru a ține cont de grupurile terminale (H la N-terminal și OH la C-terminal).

Exemplu de calcul

Să calculăm greutatea moleculară a unui tripeptid simplu: Ala-Gly-Ser (AGS)

1. Suma greutăților aminoacizilor individuali:

   • Alanină (A): 71.03711 Da
   • Glicină (G): 57.02146 Da
   • Serină (S): 87.03203 Da
   • Total: 215.0906 Da

2. Scade pierderea de apă din legăturile peptide:

   • Numărul de legături peptide = 3-1 = 2
   • Greutatea moleculară a apei = 18.01528 Da
   • Pierdere totală de apă = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. Adaugă înapoi o moleculă de apă pentru grupurile terminale:

   • 18.01528 Da

4. Greutatea moleculară finală:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

Cum să folosești acest calculator

Folosirea Calculatorului de Greutate Moleculară a Proteinelor este simplă:

1. Introdu secvența proteinei tale în caseta de text folosind codurile standard de aminoacizi cu o literă (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).

2. Calculatorul va valida automat introducerea ta pentru a se asigura că conține doar coduri valide de aminoacizi.

3. Fă clic pe butonul „Calculează greutatea moleculară” sau așteaptă ca calculul automat să se finalizeze.

4. Vizualizează rezultatele, care includ:

   • Greutatea moleculară calculată în Daltoni (Da)
   • Lungimea secvenței (numărul de aminoacizi)
   • O defalcare a compoziției aminoacizilor
   • Formula utilizată pentru calcul

5. Poți copia rezultatele în clipboard făcând clic pe butonul „Copiază” pentru a le folosi în rapoarte sau analize suplimentare.

Ghiduri de introducere

Pentru rezultate precise, urmează aceste ghiduri atunci când introduci secvența proteinei tale:

• Folosește doar codurile standard de aminoacizi cu o literă (litere mari sau mici)
• Nu include spații, numere sau caractere speciale
• Elimină orice caractere care nu sunt aminoacizi (cum ar fi numerotarea secvenței)
• Pentru secvențe cu aminoacizi non-standard, ia în considerare utilizarea unor instrumente alternative care suportă coduri extinse de aminoacizi

Interpretarea rezultatelor

Calculatorul oferă mai multe informații:

1. Greutatea moleculară: Greutatea moleculară estimată a proteinei tale în Daltoni (Da). Pentru proteinele mai mari, aceasta poate fi exprimată în kilodaltoni (kDa).

2. Lungimea secvenței: Numărul total de aminoacizi din secvența ta.

3. Compoziția aminoacizilor: O defalcare vizuală a conținutului de aminoacizi al proteinei tale, arătând atât numărul, cât și procentajul fiecărui aminoacid.

4. Metoda de calcul: O explicație clară despre cum a fost calculată greutatea moleculară, inclusiv formula utilizată.

Cazuri de utilizare

Calculatorul de Greutate Moleculară a Proteinelor are numeroase aplicații în diverse domenii ale științelor vieții:

Purificarea și analiza proteinelor

Cercetătorii folosesc informațiile despre greutatea moleculară pentru a:

• Configura coloane de filtrare pe bază de dimensiune adecvate
• Determina concentrațiile adecvate de poliacrilamidă pentru SDS-PAGE
• Interpreta datele de spectrometrie de masă
• Valida rezultatele expresiei și purificării proteinelor

Producția de proteine recombinante

Companiile de biotehnologie se bazează pe calcule precise ale greutății moleculare pentru a:

• Proiecta construcții de exprimare
• Estima randamentele proteinelor
• Dezvolta strategii de purificare
• Caracteriza produsele finale

Sinteza peptide

Chimiștii peptidei folosesc calcule ale greutății moleculare pentru a:

• Determina cantitatea de materiale de început necesare
• Calcula randamentele teoretice
• Verifica identitatea peptidei sintetizate
• Proiecta metode analitice pentru controlul calității

Biologia structurală

Biologii structurali au nevoie de informații despre greutatea moleculară pentru a:

• Configura încercări de cristalizare
• Interpreta datele de difracție cu raze X
• Analiza complexelor proteice
• Calcula stoichiometria interacțiunilor proteină-proteină

Dezvoltarea farmaceutică

Dezvoltatorii de medicamente folosesc greutatea moleculară a proteinelor pentru a:

• Caracteriza proteinele terapeutice
• Dezvolta strategii de formulare
• Proiecta metode analitice
• Stabili specificațiile de control al calității

Cercetare academică

Studenții și cercetătorii folosesc calculatorul pentru:

• Experimente de laborator
• Analiza datelor
• Design experimental
• Scopuri educaționale

Alternative

Deși Calculatorul nostru de Greutate Moleculară a Proteinelor oferă estimări rapide și precise, există abordări alternative pentru determinarea greutății moleculare a proteinelor:

1. Metode experimentale:

   • Spectrometria de masă (MS): Oferă măsurători de greutate moleculară foarte precise și poate detecta modificări post-translaționale
   • Cromatografia de excludere pe bază de dimensiune (SEC): Estimează greutatea moleculară pe baza razei hidrodinamice
   • SDS-PAGE: Oferă o greutate moleculară aproximativă pe baza mobilității electroforetice

2. Alte instrumente computaționale:

   • ExPASy ProtParam: Oferă parametrii suplimentari ai proteinelor dincolo de greutatea moleculară
   • EMBOSS Pepstats: Oferă o analiză statistică detaliată a secvențelor de proteine
   • Calculatorul de proteine v3.4: Include calcule suplimentare precum punctul izoelectric și coeficientul de extincție

3. Software specializat:

   • Pentru proteine cu aminoacizi non-standard sau modificări post-translaționale
   • Pentru asamblări proteice complexe sau proteine multimere
   • Pentru proteine etichetate izotopic utilizate în studii NMR

Istoria determinării greutății moleculare a proteinelor

Conceptul de greutate moleculară a fost fundamental pentru chimie încă din momentul în care John Dalton a propus teoria sa atomică la începutul secolului al XIX-lea. Totuși, aplicarea acestuia la proteine are o istorie mai recentă:

Prima știință a proteinelor (1800-1920)

• În 1838, Jöns Jacob Berzelius a creat termenul „proteină” din cuvântul grec „proteios”, care înseamnă „primar” sau „de prima importanță”.
• Prima dată, oamenii de știință ai proteinelor, cum ar fi Frederick Sanger, au început să înțeleagă că proteinele erau compuse din aminoacizi.
• Conceptul proteinelor ca macromolecule cu greutăți moleculare definite a apărut treptat.

Dezvoltarea tehnicilor analitice (1930-1960)

• Inventarea ultracentrifugării de către Theodor Svedberg în anii 1920 a permis primele măsurători precise ale greutăților moleculare ale proteinelor.
• Dezvoltarea tehnicilor de electroforeză în anii 1930 de către Arne Tiselius a oferit o altă metodă pentru estimarea dimensiunii proteinelor.
• În 1958, Stanford Moore și William H. Stein au completat prima secvență completă de aminoacizi a ribonucleasei, permițând calculul precis al greutății moleculare.

Era modernă (1970-prezent)

• Dezvoltarea tehnicilor de spectrometrie de masă a revoluționat determinarea greutății moleculare a proteinelor.
• John Fenn și Koichi Tanaka au primit Premiul Nobel pentru Chimie în 2002 pentru dezvoltarea metodelor de ionizare prin desorbție blândă pentru analizele spectrometrice ale macromoleculelor biologice.
• Metodele computaționale pentru prezicerea proprietăților proteinelor, inclusiv greutatea moleculară, au devenit din ce în ce mai sofisticate și accesibile.
• Apariția genomicii și proteomicii în anii 1990 și 2000 a creat o nevoie pentru instrumente de analiză a proteinelor de înaltă capacitate, inclusiv calculatoare automate de greutate moleculară.

Astăzi, calculul greutății moleculare a proteinelor este o parte de rutină, dar esențială a științei proteinelor, facilitată de instrumente precum calculatorul nostru care fac aceste calcule accesibile cercetătorilor din întreaga lume.

Exemple de cod

Iată exemple de cum să calculezi greutatea moleculară a proteinelor în diverse limbaje de programare:

1' Funcție Excel VBA pentru calculul greutății moleculare a proteinelor
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' Greutăți moleculare ale aminoacizilor
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' Inițializează greutățile aminoacizilor
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    ' Greutatea moleculară a apei
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' Convertește secvența în majuscule
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' Calculează greutatea totală
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' Suma greutăților individuale ale aminoacizilor
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            ' Cod de aminoacid invalid
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' Scade pierderea de apă din legăturile peptide și adaugă apă terminală
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Utilizare în Excel:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63

1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2    """
3    Calculează greutatea moleculară a unei proteine din secvența sa de aminoacizi.
4    
5    Args:
6        sequence (str): Secvența proteinei folosind coduri de aminoacizi cu o literă
7        
8    Returns:
9        float: Greutatea moleculară în Daltoni (Da)
10    """
11    # Greutăți moleculare ale aminoacizilor
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    # Greutatea moleculară a apei
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # Convertește secvența în majuscule
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # Validează secvența
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Cod de aminoacid invalid: {aa}")
45    
46    # Suma greutăților individuale ale aminoacizilor
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # Scade pierderea de apă din legăturile peptide și adaugă apă terminală
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# Exemplu de utilizare:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Greutatea moleculară: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // Greutăți moleculare ale aminoacizilor
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  // Greutatea moleculară a apei
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // Convertește secvența în majuscule
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // Validează secvența
33  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34    const aa = sequence[i];
35    if (!aaWeights[aa]) {
36      throw new Error(`Cod de aminoacid invalid: ${aa}`);
37    }
38  }
39  
40  // Suma greutăților individuale ale aminoacizilor
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // Scade pierderea de apă din legăturile peptide și adaugă apă terminală
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// Exemplu de utilizare:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56  const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57  console.log(`Greutatea moleculară: ${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        // Inițializează greutățile aminoacizilor
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        // Convertește secvența în majuscule
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // Validează secvența
37        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38            char aa = sequence.charAt(i);
39            if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40                throw new IllegalArgumentException("Cod de aminoacid invalid: " + aa);
41            }
42        }
43        
44        // Suma greutăților individuale ale aminoacizilor
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // Scade pierderea de apă din legăturile peptide și adaugă apă terminală
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("Greutatea moleculară: %.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    // Greutăți moleculare ale aminoacizilor
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    // Greutatea moleculară a apei
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // Convertește secvența în majuscule
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // Validează secvența
40    for (char aa : upperSequence) {
41        if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42            throw std::invalid_argument(std::string("Cod de aminoacid invalid: ") + aa);
43        }
44    }
45    
46    // Suma greutăților individuale ale aminoacizilor
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // Scade pierderea de apă din legăturile peptide și adaugă apă terminală
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 << "Greutatea moleculară: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "Eroare: " << e.what() << std::endl;
66    }
67    
68    return 0;
69}
70

Întrebări frecvente

Ce este greutatea moleculară a proteinelor?

Greutatea moleculară a proteinelor, numită și masă moleculară, este masa totală a unei molecule de proteină exprimată în Daltoni (Da) sau kilodaltoni (kDa). Aceasta reprezintă suma maselor tuturor atomilor din proteină, ținând cont de pierderea moleculelor de apă în timpul formării legăturilor peptide. Această proprietate fundamentală este crucială pentru caracterizarea, purificarea și analiza proteinelor.

Cât de precis este acest calculator de greutate moleculară a proteinelor?

Acest calculator oferă greutatea moleculară teoretică pe baza secvenței de aminoacizi cu o mare precizie. Folosește masele monoisotopice standard ale aminoacizilor și ține cont de pierderea apei în timpul formării legăturilor peptide. Cu toate acestea, nu ține cont de modificările post-translaționale, aminoacizii non-standard sau variațiile izotopice care ar putea fi prezente în proteinele reale.

Ce unități sunt folosite pentru greutatea moleculară a proteinelor?

Greutățile moleculare ale proteinelor sunt de obicei exprimate în Daltoni (Da) sau kilodaltoni (kDa), unde 1 kDa este egal cu 1.000 Da. Daltonul este aproximativ egal cu masa unui atom de hidrogen (1.66 × 10^-24 grame). Ca referință, peptidele mici pot avea câteva sute de Da, în timp ce proteinele mari pot ajunge la sute de kDa.

De ce diferă greutatea moleculară calculată de valorile experimentale?

Mai mulți factori pot cauza discrepanțe între greutățile moleculare calculate și cele experimentale:

1. Modificări post-translaționale (fosforilare, glicosilare etc.)
2. Formarea legăturilor disulfidice
3. Procesare proteolitică
4. Aminoacizi non-standard
5. Erori de măsurare experimentale
6. Variații izotopice

Pentru determinarea precisă a greutății moleculare a proteinelor modificate, se recomandă utilizarea spectrometriei de masă.

Poate acest calculator gestiona aminoacizi non-standard?

Acest calculator suportă doar cei 20 de aminoacizi standard folosind codurile lor cu o literă (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V). Pentru proteine care conțin aminoacizi non-standard, selenocisteină, pirrolizină sau alte reziduuri modificate, ar fi necesare instrumente specializate sau calcule manuale.

Cum interpretez rezultatele compoziției aminoacizilor?

Compoziția aminoacizilor arată numărul și procentajul fiecărui aminoacid din secvența proteinei tale. Aceste informații sunt utile pentru:

• Înțelegerea proprietăților fizice ale proteinei tale
• Identificarea regiunilor de interes (de exemplu, zone hidrofobe)
• Planificarea procedurilor experimentale (de exemplu, măsurători spectroscopice)
• Compararea proteinelor similare între specii

Care este diferența dintre greutatea moleculară medie și cea monoisotopică?

• Greutatea moleculară monoisotopică folosește masa celui mai abundent izotop al fiecărui element (ceea ce oferă acest calculator)
• Greutatea moleculară medie folosește media ponderată a tuturor izotopilor care apar în mod natural

Pentru peptidele mici, diferența este minimă, dar devine mai semnificativă pentru proteinele mai mari. Spectrometria de masă măsoară de obicei masele monoisotopice pentru moleculele mai mici și masele medii pentru cele mai mari.

Cum ține calculatorul cont de grupurile terminale N și C?

Calculatorul ține cont de grupurile terminale standard N-terminale (NH₂-) și C-terminale (-COOH) prin adăugarea înapoi a unei molecule de apă (18.01528 Da) după scăderea apei pierdute în formarea legăturilor peptide. Acest lucru asigură că greutatea moleculară calculată reprezintă proteina completă cu grupuri terminale corespunzătoare.

Pot calcula greutatea moleculară a unei proteine cu legături disulfidice?

Da, dar acest calculator nu ajustează automat pentru legăturile disulfidice. Fiecare formare a unei legături disulfidice rezultă în pierderea a două atomi de hidrogen (2.01588 Da). Pentru a ține cont de legăturile disulfidice, scade 2.01588 Da din greutatea moleculară calculată pentru fiecare legătură disulfidică din proteina ta.

Cum se leagă greutatea moleculară a proteinelor de dimensiunea proteinelor?

Deși greutatea moleculară corelează cu dimensiunea proteinei, relația nu este întotdeauna simplă. Factorii care afectează dimensiunea fizică a unei proteine includ:

• Compoziția aminoacizilor
• Structura secundară și terțiară
• Mantia de hidratare
• Modificările post-translaționale
• Condițiile de mediu (pH, concentrație de sare)

Pentru o estimare brută, o proteină globulară de 10 kDa are un diametru de aproximativ 2-3 nm.

Referințe

1. Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Instrumente de identificare și analiză a proteinelor pe serverul ExPASy. În: Walker J.M. (eds) Manualul de protomica. Humana Press.

2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Principiile biochimiei Lehninger (ediția a 7-a). W.H. Freeman and Company.

3. Steen, H., & Mann, M. (2004). ABC-urile (și XYZ-urile) secvențierii peptidei. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 5(9), 699-711.

4. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Fundamentele biochimiei: Viața la nivel molecular (ediția a 5-a). Wiley.

5. Creighton, T. E. (2010). Biochimia fizică a acizilor nucleici și proteinelor. Helvetian Press.

6. UniProt Consortium. (2021). UniProt: baza de date universală a proteinelor în 2021. Nucleic Acids Research, 49(D1), D480-D489.

7. 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: portalul de resurse bioinformatice SIB. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.

8. Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Secvențierea și identificarea proteinelor folosind spectrometria de masă. Wiley-Interscience.

Încercați astăzi Calculatorul nostru de Greutate Moleculară a Proteinelor pentru a determina rapid și precis greutatea moleculară a secvențelor de proteine. Fie că planifici experimente, analizezi rezultate sau înveți despre biochimia proteinelor, acest instrument îți oferă informațiile de care ai nevoie în câteva secunde.