پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر

تعارف

پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر ایک اہم ٹول ہے جو بایو کیمسٹ، مالیکیولر بایولوجسٹ، اور پروٹین سائنسدانوں کے لیے ہے جنہیں اپنے امینو ایسڈ کی ترتیب کی بنیاد پر پروٹین کا ماس معلوم کرنا ہوتا ہے۔ پروٹین پیچیدہ میکرو مالیکیولز ہیں جو امینو ایسڈ کی زنجیروں پر مشتمل ہوتے ہیں، اور ان کا مالیکیولر وزن جاننا مختلف لیبارٹری کی تکنیکوں، تجرباتی ڈیزائن، اور ڈیٹا کے تجزیے کے لیے بہت ضروری ہے۔ یہ کیلکولیٹر کسی بھی پروٹین کے مالیکیولر وزن کا تخمینہ لگانے کا ایک تیز اور درست طریقہ فراہم کرتا ہے، جس سے محققین کا قیمتی وقت بچتا ہے اور حساب کی غلطیوں کے امکانات کم ہوتے ہیں۔

پروٹین کا مالیکیولر وزن، جو اکثر ڈالتن (Da) یا کلوڈالتن (kDa) میں ظاہر کیا جاتا ہے، پروٹین میں موجود تمام امینو ایسڈ کے انفرادی وزن کا مجموعہ ہوتا ہے، جو پیپٹائڈ بانڈ کی تشکیل کے دوران کھوئے گئے پانی کے مالیکیولز کو مدنظر رکھتا ہے۔ یہ بنیادی خصوصیت پروٹین کے سلوشن میں برتاؤ، الیکٹروفوریسس کی حرکت، کرسٹلائزیشن کی خصوصیات، اور دیگر بہت سی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات پر اثر انداز ہوتی ہے جو تحقیق اور صنعتی درخواستوں میں اہم ہیں۔

ہمارا صارف دوست کیلکولیٹر صرف آپ کے پروٹین کی امینو ایسڈ کی ایک خطی ترتیب کی ضرورت ہے تاکہ درست مالیکیولر وزن کے تخمینے پیدا کیے جا سکیں، جس سے یہ تجربہ کار محققین اور پروٹین سائنس میں نئے طلباء دونوں کے لیے قابل رسائی ہے۔

پروٹین مالیکیولر وزن کا حساب کیسے لگایا جاتا ہے

بنیادی فارمولا

پروٹین کا مالیکیولر وزن درج ذیل فارمولا کا استعمال کرتے ہوئے حساب کیا جاتا ہے:

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

جہاں:

• $MW_{protein}$ پورے پروٹین کا مالیکیولر وزن ڈالتن (Da) میں ہے
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ تمام انفرادی امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن کا مجموعہ ہے
• $n$ ترتیب میں امینو ایسڈ کی تعداد ہے
• $MW_{water}$ پانی کا مالیکیولر وزن (18.01528 Da) ہے
• $(n-1)$ پیپٹائڈ بانڈز کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے جو بنائے گئے ہیں
• آخری $+ MW_{water}$ کی اصطلاح ٹرمینل گروپ (N-terminus پر H اور C-terminus پر OH) کو مدنظر رکھتی ہے

امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن

یہ حساب 20 عام امینو ایسڈ کے معیاری مالیکیولر وزن کا استعمال کرتا ہے:

پیپٹائڈ بانڈ کی تشکیل میں پانی کا نقصان

جب امینو ایسڈ پروٹین بنانے کے لیے ملتے ہیں تو وہ پیپٹائڈ بانڈز بناتے ہیں۔ اس عمل کے دوران، ہر بانڈ کی تشکیل کے لیے ایک پانی کا مالیکیول (H₂O) جاری ہوتا ہے۔ اس پانی کے نقصان کو مالیکیولر وزن کے حساب میں مدنظر رکھنا ضروری ہے۔

ایک پروٹین میں جس میں n امینو ایسڈ ہوتے ہیں، (n-1) پیپٹائڈ بانڈز بنائے جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں (n-1) پانی کے مالیکیولز کا نقصان ہوتا ہے۔ تاہم، ہم ایک پانی کے مالیکیول کو واپس شامل کرتے ہیں تاکہ ٹرمینل گروپ (N-terminus پر H اور C-terminus پر OH) کا حساب لگایا جا سکے۔

مثال کا حساب

آئیے ایک سادہ ٹرائیپیپٹائیڈ: Ala-Gly-Ser (AGS) کا مالیکیولر وزن حساب کرتے ہیں۔

1. انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ:

   • ایلین (A): 71.03711 Da
   • گلیسین (G): 57.02146 Da
   • سیرین (S): 87.03203 Da
   • کل: 215.0906 Da

2. پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں:

   • پیپٹائیڈ بانڈز کی تعداد = 3-1 = 2
   • پانی کا مالیکیولر وزن = 18.01528 Da
   • کل پانی کا نقصان = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. ٹرمینل گروپ کے لیے ایک پانی کے مالیکیول کو واپس شامل کریں:

   • 18.01528 Da

4. آخری مالیکیولر وزن:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

اس کیلکولیٹر کا استعمال کیسے کریں

پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر کا استعمال کرنا آسان ہے:

1. اپنی پروٹین کی ترتیب درج کریں ٹیکسٹ باکس میں معیاری ایک خطی امینو ایسڈ کوڈز (A، R، N، D، C، E، Q، G، H، I، L، K، M، F، P، S، T، W، Y، V) کا استعمال کرتے ہوئے۔

2. کیلکولیٹر خود بخود آپ کی ان پٹ کی توثیق کرے گا تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ اس میں صرف درست امینو ایسڈ کوڈز شامل ہیں۔

3. "مالیکیولر وزن کا حساب لگائیں" بٹن پر کلک کریں یا خودکار حساب مکمل ہونے کا انتظار کریں۔

4. نتائج دیکھیں، جن میں شامل ہیں:

   • ڈالتن (Da) میں حساب کردہ مالیکیولر وزن
   • ترتیب کی لمبائی (امینو ایسڈ کی تعداد)
   • امینو ایسڈ کی ترکیب کی تفصیل
   • حساب کے لیے استعمال ہونے والا فارمولا

5. آپ نتائج کو کاپی کرنے کے لیے "کاپی" بٹن پر کلک کر سکتے ہیں تاکہ انہیں رپورٹوں یا مزید تجزیے میں استعمال کیا جا سکے۔

ان پٹ کی رہنما خطوط

درست نتائج کے لیے، اپنے پروٹین کی ترتیب درج کرتے وقت ان رہنما خطوط پر عمل کریں:

• صرف معیاری ایک خطی امینو ایسڈ کوڈز (بڑے یا چھوٹے حروف) استعمال کریں
• خالی جگہیں، نمبر، یا خاص کردار شامل نہ کریں
• کسی بھی غیر امینو ایسڈ کردار (جیسے ترتیب کی نمبرنگ) کو ہٹا دیں
• غیر معیاری امینو ایسڈ کی موجودگی کی صورت میں، ایسے متبادل ٹولز کا استعمال کرنے پر غور کریں جو توسیع شدہ امینو ایسڈ کوڈز کی حمایت کرتے ہیں

نتائج کی تشریح کرنا

کیلکولیٹر کئی معلومات فراہم کرتا ہے:

1. مالیکیولر وزن: آپ کے پروٹین کا تخمینی مالیکیولر وزن ڈالتن (Da) میں۔ بڑے پروٹین کے لیے، یہ کلوڈالتن (kDa) میں ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

2. ترتیب کی لمبائی: آپ کی ترتیب میں کل امینو ایسڈ کی تعداد۔

3. امینو ایسڈ کی ترکیب: آپ کے پروٹین کے امینو ایسڈ کے مواد کا بصری تجزیہ، جو ہر امینو ایسڈ کی تعداد اور فیصد دکھاتا ہے۔

4. حساب کا طریقہ: یہ واضح وضاحت کہ مالیکیولر وزن کیسے حساب کیا گیا، بشمول استعمال ہونے والا فارمولا۔

استعمال کے معاملات

پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر زندگی کی سائنس کے مختلف شعبوں میں متعدد درخواستوں کے لیے ہے:

پروٹین کی صفائی اور تجزیہ

محققین مالیکیولر وزن کی معلومات کا استعمال کرتے ہیں:

• مناسب جیل فلٹریشن کالم ترتیب دینے کے لیے
• SDS-PAGE کے لیے مناسب پولی اکریلامائیڈ جیل کی حراست کا تعین کرنے کے لیے
• ماس اسپیکٹومیٹری کے ڈیٹا کی تشریح کرنے کے لیے
• پروٹین کی اظہار اور صفائی کے نتائج کی توثیق کرنے کے لیے

ری کمبیننٹ پروٹین کی پیداوار

بایوٹیکنالوجی کمپنیاں درست مالیکیولر وزن کے حسابات پر انحصار کرتی ہیں تاکہ:

• اظہار کے تخلیق کو ڈیزائن کریں
• پروٹین کی پیداوار کا تخمینہ لگائیں
• صفائی کی حکمت عملی تیار کریں
• حتمی مصنوعات کی خصوصیات کریں

پیپٹائیڈ ترکیب

پیپٹائیڈ کیمسٹ مالیکیولر وزن کے حسابات کا استعمال کرتے ہیں تاکہ:

• ابتدائی مواد کی مقدار کا تعین کریں
• نظریاتی پیداوار کا حساب لگائیں
• ترکیب شدہ پیپٹائیڈز کی شناخت کی توثیق کریں
• معیار کے کنٹرول کے لیے تجزیاتی طریقے ڈیزائن کریں

ساختی بایولوجی

ساختی بایولوجسٹ مالیکیولر وزن کی معلومات کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ:

• کرسٹلائزیشن کے تجربات ترتیب دیں
• ایکس رے کی تفریق کے ڈیٹا کی تشریح کریں
• پروٹین کے مجموعوں کا تجزیہ کریں
• پروٹین-پروٹین تعاملات کی اسٹوکیومیٹری کا حساب لگائیں

دواسازی کی ترقی

ادویات کے ڈویلپر پروٹین مالیکیولر وزن کا استعمال کرتے ہیں تاکہ:

• تھراپیٹک پروٹین کی خصوصیات کریں
• فارمولیشن کی حکمت عملی تیار کریں
• تجزیاتی طریقے ڈیزائن کریں
• معیار کے کنٹرول کی وضاحتیں قائم کریں

تعلیمی تحقیق

طلباء اور محققین کیلکولیٹر کا استعمال کرتے ہیں:

• لیبارٹری کے تجربات کے لیے
• ڈیٹا کے تجزیے کے لیے
• تجرباتی ڈیزائن کے لیے
• تعلیمی مقاصد کے لیے

متبادل

اگرچہ ہمارا پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر تیز اور درست تخمینے فراہم کرتا ہے، پروٹین مالیکیولر وزن کا تعین کرنے کے لیے متبادل طریقے ہیں:

1. تجرباتی طریقے:

   • ماس اسپیکٹومیٹری (MS): انتہائی درست مالیکیولر وزن کی پیمائش فراہم کرتا ہے اور بعد کی ترجمہ کی تبدیلیوں کا پتہ لگا سکتا ہے
   • سائز خارج کرنے والی کرومیٹوگرافی (SEC): ہائیڈروڈینامک ریڈیئس کی بنیاد پر مالیکیولر وزن کا تخمینہ لگاتی ہے
   • SDS-PAGE: الیکٹروفوریٹک حرکت کی بنیاد پر تقریباً مالیکیولر وزن فراہم کرتی ہے

2. دیگر کمپیوٹیشنل ٹولز:

   • ExPASy ProtParam: مالیکیولر وزن سے آگے اضافی پروٹین پیرامیٹرز فراہم کرتا ہے
   • EMBOSS Pepstats: پروٹین کی ترتیبوں کا تفصیلی شماریاتی تجزیہ فراہم کرتا ہے
   • پروٹین کیلکولیٹر v3.4: آئیسو الیکٹرک پوائنٹ اور ایکسٹنکشن کوفیشنٹ جیسے اضافی حسابات شامل کرتا ہے

3. خصوصی سافٹ ویئر:

   • غیر معیاری امینو ایسڈ یا بعد کی ترجمہ کی تبدیلیوں کے ساتھ پروٹین کے لیے
   • پیچیدہ پروٹین اسمبلیوں یا ملٹیمرک پروٹین کے لیے
   • NMR مطالعات میں استعمال ہونے والے آئیسوٹوپیک لیبلڈ پروٹین کے لیے

پروٹین مالیکیولر وزن کے تعین کی تاریخ

مالیکیولر وزن کا تصور کیمسٹری میں بنیادی رہا ہے جب جان ڈیلٹن نے 19ویں صدی کے اوائل میں اپنے ایٹمی نظریے کی تجویز پیش کی۔ تاہم، پروٹین پر اس کا اطلاق ایک زیادہ حالیہ تاریخ رکھتا ہے:

ابتدائی پروٹین سائنس (1800s-1920s)

• 1838 میں، جانس جیکب برزیلیس نے "پروٹین" کی اصطلاح وضع کی جو یونانی لفظ "پروٹیوس" سے ماخوذ ہے، جس کا مطلب ہے "پہلی" یا "پہلی اہمیت کا"۔
• ابتدائی پروٹین سائنسدانوں جیسے فریڈریک سینگر نے یہ سمجھنا شروع کیا کہ پروٹین امینو ایسڈ سے بنے ہوتے ہیں۔
• پروٹین کو میکرو مالیکیولز کے طور پر ایک مخصوص مالیکیولر وزن کے ساتھ سمجھنے کا تصور بتدریج ابھرا۔

تجزیاتی تکنیکوں کی ترقی (1930s-1960s)

• 1920 کی دہائی میں تھیوڈور سویڈبرگ کے ذریعہ الٹرا سینٹری فیوجیشن کی ایجاد نے پروٹین کے مالیکیولر وزن کی پہلی درست پیمائش کی اجازت دی۔
• 1930 کی دہائی میں آرنے ٹیسلیئس کے ذریعہ الیکٹروفوریسس کی تکنیکوں کی ترقی نے پروٹین کے حجم کا تخمینہ لگانے کا ایک اور طریقہ فراہم کیا۔
• 1958 میں، اسٹینفورڈ مور اور ولیم ایچ اسٹین نے رائبو نیوکلیس کی پہلی مکمل امینو ایسڈ کی ترتیب مکمل کی، جس سے درست مالیکیولر وزن کا حساب لگانے کی اجازت ملی۔

جدید دور (1970s-موجودہ)

• ماس اسپیکٹومیٹری کی تکنیکوں کی ترقی نے پروٹین مالیکیولر وزن کے تعین میں انقلاب برپا کیا۔
• جان فین اور کوئچی ٹنکا نے 2002 میں کیمسٹری میں نوبل انعام حاصل کیا اپنے سافٹ ڈیسورپشن آئیونائزیشن کے طریقوں کی ترقی کے لیے جو حیاتیاتی میکرو مالیکیولز کے ماس اسپیکٹرو میٹرک تجزیوں کے لیے ہیں۔
• پروٹین کی خصوصیات کی پیش گوئی کے لیے کمپیوٹیشنل طریقے زیادہ پیچیدہ اور قابل رسائی ہو گئے۔
• 1990 کی دہائی اور 2000 کی دہائی میں جینومکس اور پروٹومکس کے آغاز نے پروٹین کے تجزیے کے ٹولز کی ضرورت پیدا کی، بشمول خودکار مالیکیولر وزن کیلکولیٹر۔

آج، پروٹین مالیکیولر وزن کا حساب لگانا پروٹین سائنس کا ایک معمولی لیکن لازمی حصہ ہے، ایسے ٹولز کی مدد سے جو ان حسابات کو دنیا بھر کے محققین کے لیے قابل رسائی بناتے ہیں۔

کوڈ کے مثالیں

یہاں مختلف پروگرامنگ زبانوں میں پروٹین مالیکیولر وزن کا حساب لگانے کے کچھ مثالیں ہیں:

1' ایکسل VBA فنکشن پروٹین مالیکیولر وزن کا حساب لگانے کے لیے
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' امینو ایسڈ کے وزن کو شروع کریں
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    ' پانی کا مالیکیولر وزن
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' ترتیب کو بڑے حروف میں تبدیل کریں
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' کل وزن کا حساب لگائیں
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ
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            ' غیر درست امینو ایسڈ کوڈ
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں اور ایک ٹرمینل پانی شامل کریں
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' ایکسل میں استعمال:
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    # امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن
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    # پانی کا مالیکیولر وزن
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # ترتیب کو بڑے حروف میں تبدیل کریں
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # ترتیب کی توثیق کریں
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Invalid amino acid code: {aa}")
45    
46    # انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں اور ایک ٹرمینل پانی شامل کریں
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# مثال کا استعمال:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molecular weight: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن
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  // پانی کا مالیکیولر وزن
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // ترتیب کو بڑے حروف میں تبدیل کریں
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // ترتیب کی توثیق
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  // انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں اور ایک ٹرمینل پانی شامل کریں
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// مثال کا استعمال:
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        // امینو ایسڈ کے وزن کو شروع کریں
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        // ترتیب کو بڑے حروف میں تبدیل کریں
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // ترتیب کی توثیق
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        // انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں اور ایک ٹرمینل پانی شامل کریں
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    // امینو ایسڈ کے مالیکیولر وزن
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    // پانی کا مالیکیولر وزن
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // ترتیب کو بڑے حروف میں تبدیل کریں
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // ترتیب کی توثیق
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    // انفرادی امینو ایسڈ کے وزن کا مجموعہ
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // پیپٹائڈ بانڈز سے پانی کے نقصان کو کم کریں اور ایک ٹرمینل پانی شامل کریں
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

اکثر پوچھے جانے والے سوالات

پروٹین مالیکیولر وزن کیا ہے؟

پروٹین مالیکیولر وزن، جسے مالیکیولر ماس بھی کہا جاتا ہے، ایک پروٹین مالیکیول کا کل ماس ہے جو ڈالتن (Da) یا کلوڈالتن (kDa) میں ظاہر ہوتا ہے۔ یہ پروٹین میں موجود تمام ایٹمز کے ماس کا مجموعہ ہوتا ہے، جو پیپٹائڈ بانڈ کی تشکیل کے دوران کھوئے گئے پانی کے مالیکیولز کو مدنظر رکھتا ہے۔ یہ بنیادی خاصیت پروٹین کی خصوصیات، صفائی، اور تجزیے کے لیے بہت اہم ہے۔

کیا یہ پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر کتنا درست ہے؟

یہ کیلکولیٹر آپ کے امینو ایسڈ کی ترتیب کی بنیاد پر نظریاتی مالیکیولر وزن فراہم کرتا ہے جو بہت درست ہے۔ یہ امینو ایسڈ کے معیاری مونو آئسوٹوپک ماسز کا استعمال کرتا ہے اور پیپٹائڈ بانڈ کی تشکیل کے دوران پانی کے نقصان کو مدنظر رکھتا ہے۔ تاہم، یہ بعد کی ترجمہ کی تبدیلیوں، غیر معیاری امینو ایسڈ، یا حقیقی پروٹین میں موجود آئسوٹوپک مختلفات کا حساب نہیں لگاتا۔

پروٹین مالیکیولر وزن کے لیے کون سے یونٹس استعمال ہوتے ہیں؟

پروٹین مالیکیولر وزن عام طور پر ڈالتن (Da) یا کلوڈالتن (kDa) میں ظاہر کیا جاتا ہے، جہاں 1 kDa 1,000 Da کے برابر ہے۔ ڈالتن تقریباً ہائیڈروجن ایٹم کے ماس کے برابر ہے (1.66 × 10^-24 گرام)۔ حوالہ کے لیے، چھوٹے پیپٹائیڈ چند سو Da ہو سکتے ہیں، جبکہ بڑے پروٹین سینکڑوں kDa ہو سکتے ہیں۔

کیوں میرے حساب کردہ مالیکیولر وزن تجرباتی قیمتوں سے مختلف ہے؟

حساب کردہ اور تجرباتی مالیکیولر وزن کے درمیان اختلافات کئی عوامل کی وجہ سے ہو سکتے ہیں:

1. بعد کی ترجمہ کی تبدیلیاں (فاسفوریلیشن، گلیکیسیلیشن وغیرہ)
2. ڈائی سلفائیڈ بانڈ کی تشکیل
3. پروٹولائٹک پروسیسنگ
4. غیر معیاری امینو ایسڈ
5. تجرباتی پیمائش کی غلطیاں
6. آئسوٹوپک مختلفات

ترمیم شدہ پروٹین کے درست مالیکیولر وزن کے تعین کے لیے، ماس اسپیکٹومیٹری کی سفارش کی جاتی ہے۔

کیا یہ کیلکولیٹر غیر معیاری امینو ایسڈ کا حساب لگا سکتا ہے؟

یہ کیلکولیٹر صرف 20 معیاری امینو ایسڈ کی حمایت کرتا ہے جو ان کے ایک خطی کوڈز (A، R، N، D، C، E، Q، G، H، I، L، K، M، F، P، S، T، W، Y، V) کا استعمال کرتے ہیں۔ غیر معیاری امینو ایسڈ، سیلینو سسٹین، پیرو لائسین، یا دیگر ترمیم شدہ باقیات کے ساتھ پروٹین کے لیے، خصوصی ٹولز یا دستی حسابات کی ضرورت ہوگی۔

میں امینو ایسڈ کی ترکیب کے نتائج کی تشریح کیسے کروں؟

امینو ایسڈ کی ترکیب آپ کے پروٹین کی ترتیب میں ہر امینو ایسڈ کی تعداد اور فیصد کا بصری تجزیہ فراہم کرتی ہے۔ یہ معلومات مفید ہیں:

• آپ کے پروٹین کی جسمانی خصوصیات کو سمجھنے کے لیے
• دلچسپی کے علاقوں کی شناخت کرنے کے لیے (جیسے ہائیڈروفوبک پیچ)
• تجرباتی طریقوں کی منصوبہ بندی کرنے کے لیے (جیسے اسپیکٹروسکوپک پیمائش)
• مختلف اقسام میں مشابہ پروٹین کا موازنہ کرنے کے لیے

اوسط اور مونو آئسوٹوپک مالیکیولر وزن میں کیا فرق ہے؟

• مونو آئسوٹوپک مالیکیولر وزن ہر عنصر کے سب سے زیادہ کثرت سے پائے جانے والے آئسوٹوپ کے ماس کا استعمال کرتا ہے (جو یہ کیلکولیٹر فراہم کرتا ہے)
• اوسط مالیکیولر وزن تمام قدرتی طور پر موجود آئسوٹوپ کا وزنی اوسط استعمال کرتا ہے

چھوٹے پیپٹائیڈز کے لیے، فرق معمولی ہے، لیکن یہ بڑے پروٹین کے لیے زیادہ اہم ہو جاتا ہے۔ ماس اسپیکٹومیٹری عام طور پر چھوٹے مالیکیولز کے لیے مونو آئسوٹوپک ماسز اور بڑے مالیکیولز کے لیے اوسط ماسز کی پیمائش کرتی ہے۔

کیلکولیٹر N-terminus اور C-terminus گروپوں کو کیسے سنبھالتا ہے؟

کیلکولیٹر پییپٹائڈ بانڈ کی تشکیل کے دوران کھوئے گئے پانی کے مالیکیول کو کم کرنے کے لیے ایک پانی کے مالیکیول کو واپس شامل کرتا ہے۔ یہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ حساب کردہ مالیکیولر وزن مکمل پروٹین کی نمائندگی کرتا ہے جس میں مناسب ٹرمینل گروپ شامل ہیں۔

کیا میں ڈائی سلفائیڈ بانڈز والے پروٹین کا مالیکیولر وزن حساب لگا سکتا ہوں؟

جی ہاں، لیکن یہ کیلکولیٹر خود بخود ڈائی سلفائیڈ بانڈز کے لیے ایڈجسٹ نہیں ہوتا۔ ہر ڈائی سلفائیڈ بانڈ کی تشکیل کی وجہ سے دو ہائیڈروجن ایٹمز (2.01588 Da) کا نقصان ہوتا ہے۔ ڈائی سلفائیڈ بانڈز کے لیے، حساب کردہ مالیکیولر وزن سے ہر ڈائی سلفائیڈ بانڈ کے لیے 2.01588 Da کم کریں۔

پروٹین مالیکیولر وزن پروٹین کے حجم سے کس طرح متعلق ہے؟

اگرچہ مالیکیولر وزن پروٹین کے حجم سے مربوط ہے، لیکن یہ تعلق ہمیشہ سیدھا نہیں ہوتا۔ پروٹین کے جسمانی حجم کو متاثر کرنے والے عوامل میں شامل ہیں:

• امینو ایسڈ کی ترکیب
• ثانوی اور ثالثی ساخت
• ہائیڈریشن شیل
• بعد کی ترجمہ کی تبدیلیاں
• ماحولیاتی حالات (pH، نمک کی مقدار)

ایک اندازے کے مطابق، 10 kDa کا ایک گلوبلر پروٹین تقریباً 2-3 نانومیٹر کے قطر کا ہوتا ہے۔

حوالہ جات

1. گاسٹیجر ای، ہوگلینڈ سی، گیٹیکر اے، ڈیووڈ ایس، ولکنز ایم آر، ایپل آر ڈی، بیروچ اے۔ (2005) پروٹین کی شناخت اور تجزیہ کے ٹولز ایکسپاسی سرور پر۔ میں: واکر جے ایم۔ (ایڈز) پروٹومکس پروٹوکولز ہینڈ بک۔ ہیومانا پریس۔

2. نیلسن، ڈی ایل، اور کاکس، ایم ایم۔ (2017). لیننگر کے اصول بایو کیمسٹری (7 واں ایڈیشن)۔ ڈبلیو ایچ فری مین اور کمپنی۔

3. نیل، ایچ، اور مان، ایم۔ (2004). پیپٹائڈ سیکوئنسنگ کے ABC (اور XYZ)۔ نیچر ریویوز مالیکیولر سیل بایولوجی، 5(9)، 699-711۔

4. ووٹ، ڈی، ووٹ، جے جی، اور پرٹ، سی ڈبلیو۔ (2016). بایو کیمسٹری کے بنیادی اصول: مالیکیولر سطح پر زندگی (5 واں ایڈیشن)۔ وائیلی۔

5. کریچٹن، ٹی ای۔ (2010). نیوکلیک ایسڈز اور پروٹینز کی بایوفزیکل کیمسٹری۔ ہیلوویٹین پریس۔

6. یونی پروٹ کنسورشیم۔ (2021). یونی پروٹ: 2021 میں عالمی پروٹین علم کا ڈیٹا بیس۔ نیوکلیک ایسڈ ریسرچ، 49(D1)، D480-D489۔

7. آرٹیمو، پی، جانالاجیڈا، ایم، آرنلڈ، کے، باراٹین، ڈی، سسارڈی، جی، ڈی کاسٹرو، ای، ڈیووڈ، ایس، فلیگل، وی، فورٹیئر، اے، گاسٹیجر، ای، گروسڈیدیر، اے، ہرنینڈز، سی، ایوانیدس، وی، کزنٹسو، ڈی، لیچٹی، آر، مزیدی، ایس، موستگور، کے، ریڈاچی، این، روسیئر، جی، اور اسٹاکنگر، ایچ۔ (2012). ایکسپاسی: SIB بایو انفارمیٹکس وسائل کا پورٹل۔ نیوکلیک ایسڈ ریسرچ، 40(W1)، W597-W603۔

8. کنٹر، ایم، اور شرمن، این ای۔ (2005). ماس اسپیکٹومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے پروٹین کی ترتیب اور شناخت۔ وائیلی-انٹر سائنسی۔

آج ہی ہمارے پروٹین مالیکیولر وزن کیلکولیٹر کا استعمال کریں تاکہ اپنے پروٹین کی ترتیب کے مالیکیولر وزن کا تیز اور درست حساب لگایا جا سکے۔ چاہے آپ تجربات کی منصوبہ بندی کر رہے ہوں، نتائج کا تجزیہ کر رہے ہوں، یا پروٹین کی بایو کیمسٹری کے بارے میں سیکھ رہے ہوں، یہ ٹول چند سیکنڈز میں آپ کو درکار معلومات فراہم کرتا ہے۔