प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर

परिचय

प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर जैव रसायनज्ञों, आणविक जीवविज्ञानियों और प्रोटीन वैज्ञानिकों के लिए एक आवश्यक उपकरण है जिन्हें उनके अमीनो एसिड अनुक्रमों के आधार पर प्रोटीनों का द्रव्यमान निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। प्रोटीन जटिल मैक्रोमोलेक्यूल हैं जो अमीनो एसिड श्रृंखलाओं से बने होते हैं, और उनका आणविक वजन जानना विभिन्न प्रयोगशाला तकनीकों, प्रयोगात्मक डिज़ाइन और डेटा विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। यह कैलकुलेटर किसी भी प्रोटीन के आणविक वजन का अनुमान लगाने के लिए एक त्वरित और सटीक तरीका प्रदान करता है, जिससे शोधकर्ताओं का कीमती समय बचता है और गणना की त्रुटियों की संभावना कम होती है।

प्रोटीन का आणविक वजन, जिसे अक्सर डाल्टन (Da) या किलोडाल्टन (kDa) में व्यक्त किया जाता है, प्रोटीन में सभी अमीनो एसिड के व्यक्तिगत वजन का योग दर्शाता है, जो पेप्टाइड बंधन गठन के दौरान खोए हुए पानी के अणुओं को ध्यान में रखता है। यह मौलिक गुण प्रोटीन के व्यवहार को समाधान में, इलेक्ट्रोफोरेसिस गतिशीलता, क्रिस्टलीकरण गुण, और कई अन्य भौतिक और रासायनिक विशेषताओं को प्रभावित करता है जो अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण हैं।

हमारा उपयोगकर्ता-अनुकूल कैलकुलेटर केवल आपके प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम के एक-लेटर कोड की आवश्यकता है ताकि सटीक आणविक वजन के अनुमान उत्पन्न किए जा सकें, जिससे यह अनुभवी शोधकर्ताओं और प्रोटीन विज्ञान में नए छात्रों दोनों के लिए सुलभ हो।

प्रोटीन आणविक वजन कैसे गणना किया जाता है

मूल सूत्र

प्रोटीन का आणविक वजन निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना किया जाता है:

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

जहां:

• $MW_{protein}$ प्रोटीन का संपूर्ण आणविक वजन डाल्टन (Da) में है
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ सभी व्यक्तिगत अमीनो एसिड के आणविक वजन का योग है
• $n$ अनुक्रम में अमीनो एसिड की संख्या है
• $MW_{water}$ पानी का आणविक वजन (18.01528 Da) है
• $(n-1)$ पेप्टाइड बंधनों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है
• अंतिम $+ MW_{water}$ पद टर्मिनल समूहों (N-टर्मिनस पर H और C-टर्मिनस पर OH) के लिए जोड़ता है

अमीनो एसिड के आणविक वजन

गणना में 20 सामान्य अमीनो एसिड के मानक आणविक वजन का उपयोग किया जाता है:

पेप्टाइड बंधन गठन में पानी का ह्रास

जब अमीनो एसिड प्रोटीन बनाने के लिए मिलते हैं, तो वे पेप्टाइड बंधन बनाते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, प्रत्येक बंधन के लिए एक पानी का अणु (H₂O) जारी होता है। इस पानी के ह्रास को आणविक वजन की गणना में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

n अमीनो एसिड वाले प्रोटीन के लिए, (n-1) पेप्टाइड बंधन बनते हैं, जिससे (n-1) पानी के अणुओं का ह्रास होता है। हालाँकि, हम टर्मिनल समूहों (N-टर्मिनस पर H और C-टर्मिनस पर OH) के लिए एक पानी के अणु को जोड़ते हैं।

उदाहरण गणना

आइए एक सरल ट्राइपेप्टाइड: Ala-Gly-Ser (AGS) का आणविक वजन गणना करें।

1. व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें:

   • एलनिन (A): 71.03711 Da
   • ग्लाइसिन (G): 57.02146 Da
   • सरीन (S): 87.03203 Da
   • कुल: 215.0906 Da

2. पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं:

   • पेप्टाइड बंधनों की संख्या = 3-1 = 2
   • पानी का आणविक वजन = 18.01528 Da
   • कुल पानी का ह्रास = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. टर्मिनल समूहों के लिए एक पानी के अणु को जोड़ें:

   • 18.01528 Da

4. अंतिम आणविक वजन:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर का उपयोग करना सीधा है:

1. अपने प्रोटीन अनुक्रम को टेक्स्ट बॉक्स में मानक एक-लेटर अमीनो एसिड कोड (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V) का उपयोग करके दर्ज करें।

2. कैलकुलेटर स्वचालित रूप से आपके इनपुट को मान्य करेगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि इसमें केवल मान्य अमीनो एसिड कोड शामिल हैं।

3. "मॉलिक्यूलर वेट कैलकुलेट करें" बटन पर क्लिक करें या स्वचालित गणना पूरी होने की प्रतीक्षा करें।

4. परिणाम देखें, जिसमें शामिल हैं:

   • डाल्टन (Da) में गणना किया गया आणविक वजन
   • अनुक्रम की लंबाई (अमीनो एसिड की संख्या)
   • अमीनो एसिड की संरचना का विवरण
   • गणना के लिए उपयोग किया गया सूत्र

5. आप परिणामों को अपनी क्लिपबोर्ड पर कॉपी कर सकते हैं "कॉपी" बटन पर क्लिक करके रिपोर्टों या आगे के विश्लेषण के लिए।

इनपुट दिशानिर्देश

सटीक परिणामों के लिए, अपने प्रोटीन अनुक्रम को दर्ज करते समय इन दिशानिर्देशों का पालन करें:

• केवल मानक एक-लेटर अमीनो एसिड कोड (बड़े या छोटे अक्षरों में) का उपयोग करें
• स्पेस, नंबर या विशेष वर्ण शामिल न करें
• अनुक्रम संख्या जैसे गैर-अमीनो एसिड वर्ण हटा दें
• गैर-मानक अमीनो एसिड वाले अनुक्रमों के लिए, उन वैकल्पिक उपकरणों का उपयोग करने पर विचार करें जो विस्तारित अमीनो एसिड कोड का समर्थन करते हैं

परिणामों की व्याख्या करना

कैलकुलेटर कई प्रकार की जानकारी प्रदान करता है:

1. आणविक वजन: आपके प्रोटीन का अनुमानित आणविक वजन डाल्टन (Da) में। बड़े प्रोटीन के लिए, यह किलोडाल्टन (kDa) में व्यक्त किया जा सकता है।

2. अनुक्रम की लंबाई: आपके अनुक्रम में कुल अमीनो एसिड की संख्या।

3. अमीनो एसिड संरचना: आपके प्रोटीन की अमीनो एसिड सामग्री का दृश्य विवरण, प्रत्येक अमीनो एसिड की गणना और प्रतिशत दिखाता है।

4. गणना विधि: यह स्पष्ट व्याख्या कि आणविक वजन कैसे गणना किया गया, जिसमें उपयोग किया गया सूत्र शामिल है।

उपयोग के मामले

प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर के जीवन विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं:

प्रोटीन शुद्धिकरण और विश्लेषण

शोधकर्ता आणविक वजन की जानकारी का उपयोग करते हैं:

• उपयुक्त जेल फ़िल्ट्रेशन कॉलम स्थापित करने के लिए
• SDS-PAGE के लिए उपयुक्त पॉलीएक्रिलामाइड जेल सांद्रता निर्धारित करने के लिए
• द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री डेटा की व्याख्या करने के लिए
• प्रोटीन अभिव्यक्ति और शुद्धिकरण के परिणामों को मान्य करने के लिए

पुनः संयोजित प्रोटीन उत्पादन

जैव प्रौद्योगिकी कंपनियाँ सटीक आणविक वजन गणनाओं पर निर्भर करती हैं ताकि:

• अभिव्यक्ति निर्माणों को डिज़ाइन करें
• प्रोटीन उपज का अनुमान लगाएं
• शुद्धिकरण रणनीतियों का विकास करें
• अंतिम उत्पादों का वर्णन करें

पेप्टाइड संश्लेषण

पेप्टाइड रसायनज्ञ आणविक वजन गणनाओं का उपयोग करते हैं ताकि:

• प्रारंभिक सामग्रियों की मात्रा निर्धारित करें
• सैद्धांतिक उपज की गणना करें
• संश्लेषित पेप्टाइड की पहचान की पुष्टि करें
• गुणवत्ता नियंत्रण के लिए विश्लेषणात्मक विधियों को डिज़ाइन करें

संरचनात्मक जीवविज्ञान

संरचनात्मक जीवविज्ञानी आणविक वजन की जानकारी की आवश्यकता होती है ताकि:

• क्रिस्टलीकरण परीक्षण स्थापित करें
• एक्स-रे विवर्तन डेटा की व्याख्या करें
• प्रोटीन जटिलताओं का विश्लेषण करें
• प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन की स्टॉइकियोमेट्री की गणना करें

औषधीय विकास

दवा विकासकर्ता प्रोटीन आणविक वजन का उपयोग करते हैं ताकि:

• चिकित्सीय प्रोटीन का वर्णन करें
• फॉर्मूलेशन रणनीतियों का विकास करें
• विश्लेषणात्मक विधियों को डिज़ाइन करें
• गुणवत्ता नियंत्रण विशिष्टताओं की स्थापना करें

शैक्षणिक अनुसंधान

छात्र और शोधकर्ता कैलकुलेटर का उपयोग करते हैं:

• प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए
• डेटा विश्लेषण के लिए
• प्रयोगात्मक डिज़ाइन के लिए
• शैक्षिक उद्देश्यों के लिए

विकल्प

हालांकि हमारा प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर त्वरित और सटीक अनुमान प्रदान करता है, प्रोटीन आणविक वजन निर्धारित करने के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण हैं:

1. प्रायोगिक विधियाँ:

   • द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री (MS): अत्यधिक सटीक आणविक वजन माप प्रदान करता है और पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों का पता लगा सकता है
   • आकार अपवर्तन क्रोमैटोग्राफी (SEC): हाइड्रोडायनामिक त्रिज्या के आधार पर आणविक वजन का अनुमान लगाता है
   • SDS-PAGE: इलेक्ट्रोफोरेटिक गतिशीलता के आधार पर अनुमानित आणविक वजन प्रदान करता है

2. अन्य संगणकीय उपकरण:

   • ExPASy ProtParam: आणविक वजन के अलावा अतिरिक्त प्रोटीन पैरामीटर प्रदान करता है
   • EMBOSS Pepstats: प्रोटीन अनुक्रमों का विस्तृत सांख्यिकीय विश्लेषण प्रदान करता है
   • प्रोटीन कैलकुलेटर v3.4: आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु और एक्सटिंक्शन गुणांक जैसी अतिरिक्त गणनाएँ शामिल करता है

3. विशेषीकृत सॉफ़्टवेयर:

   • गैर-मानक अमीनो एसिड या पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों वाले प्रोटीन के लिए
   • जटिल प्रोटीन असेंबली या मल्टीमेरिक प्रोटीन के लिए
   • NMR अध्ययनों में उपयोग किए जाने वाले आइसोटोपिक रूप से लेबल किए गए प्रोटीन के लिए

प्रोटीन आणविक वजन निर्धारण का इतिहास

आणविक वजन का विचार रसायन विज्ञान में मौलिक रहा है जब से जॉन डाल्टन ने 19वीं सदी की शुरुआत में अपने परमाणु सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। हालाँकि, प्रोटीन पर इसके अनुप्रयोग का एक अधिक हालिया इतिहास है:

प्रारंभिक प्रोटीन विज्ञान (1800-1920)

• 1838 में, जोन्स जैकब बर्जेलियस ने ग्रीक शब्द "प्रोटीन" को "प्राथमिक" या "पहली महत्वता" के अर्थ में रखा।
• प्रारंभिक प्रोटीन वैज्ञानिकों जैसे फ्रेडरिक सैंगर ने यह समझना शुरू किया कि प्रोटीन अमीनो एसिड से बने होते हैं।
• प्रोटीन को परिभाषित आणविक वजन वाले मैक्रोमोलेक्यूल के रूप में समझने का विचार धीरे-धीरे उभरा।

विश्लेषणात्मक तकनीकों का विकास (1930-1960)

• थियोडोर स्वेडबर्ग द्वारा 1920 के दशक में अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशन का आविष्कार प्रोटीन के आणविक वजन के पहले सटीक माप की अनुमति देता है।
• 1930 के दशक में आर्न टिसेलियस द्वारा इलेक्ट्रोफोरेसिस तकनीकों के विकास ने प्रोटीन के आकार का अनुमान लगाने के लिए एक और विधि प्रदान की।
• 1958 में, स्टैनफोर्ड मूर और विलियम एच. स्टीन ने राइबोन्यूक्लेज़ का पहला पूर्ण अमीनो एसिड अनुक्रम पूरा किया, जिससे सटीक आणविक वजन की गणना संभव हुई।

आधुनिक युग (1970-वर्तमान)

• द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री तकनीकों के विकास ने प्रोटीन आणविक वजन निर्धारण में क्रांति ला दी।
• जॉन फेन और कोइची तानाका को 2002 में जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स के द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण के लिए सॉफ्ट डेसोर्प्शन आयनाइजेशन विधियों के विकास के लिए रसायन में नोबेल पुरस्कार मिला।
• प्रोटीन गुणों की भविष्यवाणी के लिए संगणकीय विधियाँ अधिक परिष्कृत और सुलभ होती गईं।
• 1990 के दशक और 2000 के दशक में जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स के आगमन ने उच्च-थ्रूपुट प्रोटीन विश्लेषण उपकरणों की आवश्यकता पैदा की, जिसमें स्वचालित आणविक वजन कैलकुलेटर शामिल हैं।

आज, प्रोटीन आणविक वजन की गणना प्रोटीन विज्ञान का एक नियमित लेकिन आवश्यक हिस्सा है, जो ऐसे उपकरणों द्वारा सुगम बनती है जैसे हमारा कैलकुलेटर जो इन गणनाओं को दुनिया भर के शोधकर्ताओं के लिए सुलभ बनाता है।

कोड उदाहरण

यहां विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में प्रोटीन आणविक वजन की गणना करने के उदाहरण दिए गए हैं:

1' Excel VBA फ़ंक्शन प्रोटीन आणविक वजन गणना के लिए
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' अमीनो एसिड के आणविक वजन
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' अमीनो एसिड के वजन को प्रारंभ करें
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    ' पानी का आणविक वजन
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' अनुक्रम को बड़े अक्षरों में बदलें
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' कुल वजन की गणना करें
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें
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            ' अमान्य अमीनो एसिड कोड
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं और एक टर्मिनल पानी जोड़ें
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Excel में उपयोग:
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    # अमीनो एसिड के आणविक वजन
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    # पानी का आणविक वजन
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # अनुक्रम को बड़े अक्षरों में बदलें
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # अनुक्रम को मान्य करें
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Invalid amino acid code: {aa}")
45    
46    # व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं और एक टर्मिनल पानी जोड़ें
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# उदाहरण उपयोग:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molecular weight: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // अमीनो एसिड के आणविक वजन
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  // पानी का आणविक वजन
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // अनुक्रम को बड़े अक्षरों में बदलें
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // अनुक्रम को मान्य करें
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  // व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं और एक टर्मिनल पानी जोड़ें
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// उदाहरण उपयोग:
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        // अमीनो एसिड के वजन को प्रारंभ करें
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        // अनुक्रम को बड़े अक्षरों में बदलें
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // अनुक्रम को मान्य करें
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        // व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं और एक टर्मिनल पानी जोड़ें
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    // अमीनो एसिड के आणविक वजन
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    // पानी का आणविक वजन
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // अनुक्रम को बड़े अक्षरों में बदलें
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // अनुक्रम को मान्य करें
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    // व्यक्तिगत अमीनो एसिड के वजन का योग करें
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // पेप्टाइड बंधनों से पानी के ह्रास को घटाएं और एक टर्मिनल पानी जोड़ें
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

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रोटीन आणविक वजन क्या है?

प्रोटीन आणविक वजन, जिसे आणविक द्रव्यमान भी कहा जाता है, एक प्रोटीन अणु का कुल द्रव्यमान है, जिसे डाल्टन (Da) या किलोडाल्टन (kDa) में व्यक्त किया जाता है। यह प्रोटीन में सभी परमाणुओं के द्रव्यमान का योग दर्शाता है, जो पेप्टाइड बंधन गठन के दौरान खोए हुए पानी के अणुओं को ध्यान में रखता है। यह मौलिक गुण प्रोटीन की विशेषता, शुद्धिकरण और विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।

क्या यह प्रोटीन आणविक वजन कैलकुलेटर सटीक है?

यह कैलकुलेटर अमीनो एसिड अनुक्रम के आधार पर सैद्धांतिक आणविक वजन प्रदान करता है, जिसमें उच्च सटीकता होती है। यह अमीनो एसिड के मानक मोनोआइसोटोपिक द्रव्यमानों का उपयोग करता है और पेप्टाइड बंधन गठन के दौरान पानी के ह्रास को ध्यान में रखता है। हालाँकि, यह पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों, गैर-मानक अमीनो एसिड, या वास्तविक प्रोटीन में मौजूद आइसोटोपिक भिन्नताओं का ध्यान नहीं रखता है।

प्रोटीन आणविक वजन के लिए उपयोग की जाने वाली इकाइयाँ क्या हैं?

प्रोटीन आणविक वजन आमतौर पर डाल्टन (Da) या किलोडाल्टन (kDa) में व्यक्त किया जाता है, जहाँ 1 kDa = 1,000 Da। डाल्टन लगभग एक हाइड्रोजन परमाणु के द्रव्यमान के बराबर होता है (1.66 × 10^-24 ग्राम)। संदर्भ के लिए, छोटे पेप्टाइड कुछ सौ Da हो सकते हैं, जबकि बड़े प्रोटीन सैकड़ों kDa हो सकते हैं।

क्यों मेरे गणना किए गए आणविक वजन में प्रयोगात्मक मूल्यों से भिन्नता है?

गणना किए गए और प्रयोगात्मक आणविक वजन के बीच भिन्नताओं के लिए कई कारण हो सकते हैं:

1. पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन (फॉस्फोरिलेशन, ग्लाइकोसिलेशन, आदि)
2. डिसल्फाइड बंधन का गठन
3. प्रोटोलाइटिक प्रसंस्करण
4. गैर-मानक अमीनो एसिड
5. प्रयोगात्मक माप त्रुटियाँ
6. आइसोटोपिक भिन्नताएँ

संशोधित प्रोटीनों के सटीक आणविक वजन निर्धारण के लिए, द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री की सिफारिश की जाती है।

क्या इस कैलकुलेटर में डिसल्फाइड बंधनों वाले प्रोटीन का आणविक वजन गणना किया जा सकता है?

हाँ, लेकिन यह कैलकुलेटर स्वचालित रूप से डिसल्फाइड बंधनों के लिए समायोजन नहीं करता है। प्रत्येक डिसल्फाइड बंधन के गठन के परिणामस्वरूप दो हाइड्रोजन परमाणुओं (2.01588 Da) का ह्रास होता है। डिसल्फाइड बंधनों को ध्यान में रखने के लिए, गणना किए गए आणविक वजन से प्रत्येक डिसल्फाइड बंधन के लिए 2.01588 Da घटाएं।

प्रोटीन आणविक वजन आकार से कैसे संबंधित है?

हालांकि आणविक वजन प्रोटीन आकार के साथ सहसंबंधित है, लेकिन यह संबंध हमेशा सीधा नहीं होता है। प्रोटीन के भौतिक आकार को प्रभावित करने वाले कारक हैं:

• अमीनो एसिड संरचना
• द्वितीयक और तृतीयक संरचना
• जलन का आवरण
• पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन
• पर्यावरणीय स्थितियाँ (pH, नमक सांद्रता)

एक मोटे अनुमान के लिए, 10 kDa का एक गोलाकार प्रोटीन लगभग 2-3 नैनोमीटर व्यास का होता है।

संदर्भ

1. गस्टेगर, ई., हूग्लैंड, सी., गटिकर, ए., डुवौद, एस., विल्किंस, एम.आर., एपेल, आर.डी., बायरोक, ए. (2005) ExPASy सर्वर पर प्रोटीन पहचान और विश्लेषण उपकरण। इन: वॉकर, जे.एम. (सं.) प्रोटीन विज्ञान प्रोटोकॉल हैंडबुक। ह्यूमाना प्रेस।

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8. कंटर, एम., & शेरमैन, एन. ई. (2005). द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके प्रोटीन अनुक्रमण और पहचान। विले-इंटरसाइंस।

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