Olbaltum molekulārā svara kalkulators

Ievads

Olbaltumam molekulārā svara kalkulators ir būtisks rīks biochemikām, molekulārajiem bioloģiem un olbaltumvielu zinātniekiem, kuriem nepieciešams noteikt olbaltumvielu masu, pamatojoties uz to aminoskābju secību. Olbaltumvielas ir sarežģītas makromolekulas, kas sastāv no aminoskābju ķēdēm, un to molekulārā svara zināšana ir svarīga dažādām laboratorijas tehnikām, eksperimentu plānošanai un datu analīzei. Šis kalkulators nodrošina ātru un precīzu veidu, kā novērtēt jebkuras olbaltumvielas molekulāro svaru, izmantojot tās aminoskābju secību, ietaupot pētnieku vērtīgo laiku un samazinot aprēķinu kļūdu iespējamību.

Olbaltumvielu molekulārais svars, ko bieži izsaka Daltonos (Da) vai kilodaltonos (kDa), pārstāv visu individuālo olbaltumvielu aminoskābju svaru summu, ņemot vērā ūdens molekulu zudumu peptīda saites veidošanas laikā. Šī pamatīpašība ietekmē olbaltumvielu uzvedību šķīdumā, elektroforēzes mobilitāti, kristalizācijas īpašības un daudzus citus fizikālos un ķīmiskos raksturlielumus, kas ir svarīgi pētījumos un rūpnieciskajās pielietojumos.

Mūsu lietotājam draudzīgais kalkulators prasa tikai jūsu olbaltumvielas vienas burta aminoskābju secību, lai ģenerētu precīzus molekulārā svara novērtējumus, padarot to pieejamu gan pieredzējušiem pētniekiem, gan studentiem, kuri ir jauni olbaltumvielu zinātnē.

Kā tiek aprēķināts olbaltumvielu molekulārais svars

Pamata formula

Olbaltumvielas molekulārais svars tiek aprēķināts, izmantojot šādu formulu:

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

Kur:

• $MW_{protein}$ ir visas olbaltumvielas molekulārais svars Daltonos (Da)
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ ir visu individuālo aminoskābju molekulāro svaru summa
• $n$ ir aminoskābju skaits secībā
• $MW_{water}$ ir ūdens molekulārais svars (18.01528 Da)
• $(n-1)$ pārstāv izveidotās peptīda saites skaitu
• Beigu $+ MW_{water}$ termins ņem vērā terminālo grupu (H un OH)

Aminoskābju molekulārie svari

Aprēķins izmanto 20 parasto aminoskābju standarta molekulāros svarus:

Ūdens zudums peptīda saites veidošanas laikā

Kad aminoskābes pievienojas, lai veidotu olbaltumvielu, tās izveido peptīda saites. Šajā procesā tiek atbrīvota ūdens molekula (H₂O) par katru izveidoto saiti. Šis ūdens zudums ir jāņem vērā molekulārā svara aprēķinā.

Olbaltumvielai ar n aminoskābēm ir (n-1) izveidotās peptīda saites, kas izraisa (n-1) ūdens molekulu zudumu. Tomēr mēs pievienojam atpakaļ vienu ūdens molekulu, lai ņemtu vērā terminālās grupas (H N-terminī un OH C-terminī).

Piemēra aprēķins

Aprēķlet olbaltumvielas molekulāro svaru vienkāršai tripeptīdam: Ala-Gly-Ser (AGS)

1. Summa individuālo aminoskābju svarus:

   • Alanīns (A): 71.03711 Da
   • Glicīns (G): 57.02146 Da
   • Serīns (S): 87.03203 Da
   • Kopā: 215.0906 Da

2. Atņem ūdens zudumu no peptīda saitēm:

   • Peptīda saišu skaits = 3-1 = 2
   • Ūdens molekulārais svars = 18.01528 Da
   • Kopējais ūdens zudums = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. Pievienojiet atpakaļ vienu ūdens molekulu terminālajām grupām:

   • 18.01528 Da

4. Galīgais molekulārais svars:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

Kā izmantot šo kalkulatoru

Olbaltumvielu molekulārā svara kalkulatora izmantošana ir vienkārša:

1. Ievadiet savu olbaltumvielas secību teksta lodziņā, izmantojot standarta vienas burta aminoskābju kodus (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).

2. Kalkulators automātiski validēs jūsu ievadi, lai nodrošinātu, ka tajā ir tikai derīgi aminoskābju kodi.

3. Noklikšķiniet uz "Aprēķināt molekulāro svaru" pogas vai gaidiet, kamēr automātiskais aprēķins tiks pabeigts.

4. Skatiet rezultātus, kas ietver:

   • Aprēķinātais molekulārais svars Daltonos (Da)
   • Secības garums (aminoskābju skaits)
   • Aminoskābju sastāva sadalījums
   • Izmantojamā formula

5. Jūs varat kopēt rezultātus uz starpliktuvi, noklikšķinot uz "Kopēt" pogas, lai izmantotu ziņojumos vai turpmākai analīzei.

Ievades vadlīnijas

Lai iegūtu precīzus rezultātus, ievērojiet šīs vadlīnijas, ievadot savu olbaltumvielas secību:

• Izmantojiet tikai standarta vienas burta aminoskābju kodus (lielajiem vai mazajiem burtiem)
• Neiekļaujiet atstarpes, skaitļus vai speciālos simbolus
• Noņemiet jebkādus neaminoskābju simbolus (piemēram, secības numurus)
• Olbaltumvielām ar nestandarta aminoskābēm apsveriet iespēju izmantot alternatīvus rīkus, kas atbalsta paplašinātos aminoskābju kodus

Rezultātu interpretācija

Kalkulators sniedz vairākas informācijas daļas:

1. Molekulārais svars: Novērtētais olbaltumvielas molekulārais svars Daltonos (Da). Lielākām olbaltumvielām tas var tikt izteikts kilodaltonos (kDa).

2. Secības garums: Kopējais aminoskābju skaits jūsu secībā.

3. Aminoskābju sastāvs: Vizuāls jūsu olbaltumvielas aminoskābju satura sadalījums, kas parāda katras aminoskābes skaitu un procentuālo daļu.

4. Aprēķināšanas metode: Skaidrs izskaidrojums par to, kā tika aprēķināts molekulārais svars, tostarp izmantotā formula.

Lietošanas gadījumi

Olbaltumvielu molekulārā svara kalkulators ir noderīgs daudzās dzīvības zinātņu jomās:

Olbaltumvielu attīrīšana un analīze

Pētnieki izmanto molekulārā svara informāciju, lai:

• Iestatītu piemērotas gela filtrācijas kolonnas
• Noteiktu piemērotas poliakrilamīda gela koncentrācijas SDS-PAGE
• Interpretētu masas spektrometrijas datus
• Validētu olbaltumvielu izteikšanas un attīrīšanas rezultātus

Rekombinanto olbaltumvielu ražošana

Biotehnoloģiju uzņēmumi paļaujas uz precīziem molekulārā svara aprēķiniem, lai:

• Izstrādātu izteiksmes konstrukcijas
• Novērtētu olbaltumvielu ražošanu
• Izstrādātu attīrīšanas stratēģijas
• Raksturotu galaproduktus

Peptīdu sintēze

Peptīdu ķīmiķi izmanto molekulārā svara aprēķinus, lai:

• Noteiktu nepieciešamo izejmateriālu daudzumu
• Aprēķinātu teorētiskos ražojumus
• Verificētu sintezēto peptīdu identitāti
• Izstrādātu analītiskās metodes kvalitātes kontrolei

Strukturālā bioloģija

Strukturālie biologi nepieciešami molekulārā svara informācijai, lai:

• Iestatītu kristalizācijas izmēģinājumus
• Interpretētu rentgenstaru difrakcijas datus
• Analizētu olbaltumvielu kompleksus
• Aprēķinātu olbaltumvielu-olbaltumvielu mijiedarbību stohiometriju

Farmaceitiskā attīstība

Zāļu izstrādātāji izmanto olbaltumvielu molekulāro svaru, lai:

• Raksturotu terapeitiskās olbaltumvielas
• Izstrādātu formulēšanas stratēģijas
• Izstrādātu analītiskās metodes
• Izveidotu kvalitātes kontroles specifikācijas

Akadēmiskie pētījumi

Studenti un pētnieki izmanto kalkulatoru, lai:

• Veiktu laboratorijas eksperimentus
• Analizētu datus
• Plānotu eksperimentus
• Izglītojošiem mērķiem

Alternatīvas

Lai gan mūsu Olbaltumvielu molekulārā svara kalkulators nodrošina ātrus un precīzus novērtējumus, ir arī alternatīvi veidi, kā noteikt olbaltumvielu molekulāro svaru:

1. Eksperimentālās metodes:

   • Masas spektrometrija (MS): Nodrošina ļoti precīzus molekulārā svara mērījumus un var noteikt post-translācijas modifikācijas
   • Izmēru izslēgšanas hromatogrāfija (SEC): Novērtē molekulāro svaru, pamatojoties uz hidrodinamisko rādiusu
   • SDS-PAGE: Nodrošina aptuvenu molekulārā svara novērtējumu, pamatojoties uz elektroforētisko mobilitāti

2. Citi datorizētie rīki:

   • ExPASy ProtParam: Piedāvā papildu olbaltumvielu parametrus, kas pārsniedz molekulāro svaru
   • EMBOSS Pepstats: Nodrošina detalizētu statistisko analīzi par olbaltumvielu secībām
   • Olbaltumvielu kalkulators v3.4: Ietver papildu aprēķinus, piemēram, izoelektrisko punktu un iznīcināšanas koeficientu

3. Specializēta programmatūra:

   • Olbaltumvielām ar nestandarta aminoskābēm vai post-translācijas modifikācijām
   • Sarežģītām olbaltumvielu kopām vai multimēriem
   • Izotopiski marķētām olbaltumvielām, kas izmantotas NMR pētījumos

Olbaltumvielu molekulārā svara noteikšanas vēsture

Molekulārā svara koncepts ir bijis pamatīgs ķīmijā kopš Džona Daltona atomu teorijas priekšlikuma 19. gadsimtā. Tomēr tā pielietojums olbaltumvielām ir nesenāka vēsture:

Agrīnā olbaltumvielu zinātne (1800-1920)

• 1838. gadā Jöns Jacob Berzelius ieviesa terminu "olbaltumviela" no grieķu vārda "proteios", kas nozīmē "primārs" vai "pirmās nozīmes".
• Agrīnie olbaltumvielu zinātnieki, piemēram, Frederiks Sangers, sāka saprast, ka olbaltumvielas sastāv no aminoskābēm.
• Koncepts par olbaltumvielām kā makromolekulām ar noteiktiem molekulārajiem svariem pakāpeniski parādījās.

Analītisko tehniku attīstība (1930-1960)

• Ultracentrifugācijas izgudrošana Teodora Svedberga 1920. gados ļāva pirmo reizi precīzi izmērīt olbaltumvielu molekulāros svarus.
• Elektroforēzes tehniku attīstība 1930. gados, ko veica Arne Tiselius, nodrošināja citu metodi, lai novērtētu olbaltumvielu izmēru.
• 1958. gadā Stenfords Mūrs un Viljams H. Stīns pabeidza pirmo pilnīgu ribonukleāzes aminoskābju secību, ļaujot precīzi aprēķināt molekulāro svaru.

Mūsdienu laikmets (1970-šodien)

• Masas spektrometrijas tehniku attīstība revolucionizēja olbaltumvielu molekulārā svara noteikšanu.
• Džons Fens un Koichi Tanaka saņēma Nobela prēmiju ķīmijā 2002. gadā par viņu izstrādātajām mīksto desorbcijas ionizācijas metodēm bioloģisko makromolekulu masas spektrometriskai analīzei.
• Datoru metodes olbaltumvielu īpašību prognozēšanai, tostarp molekulārā svara, kļuva arvien sarežģītākas un pieejamākas.
• Genomikas un proteomikas parādīšanās 1990. un 2000. gados radīja vajadzību pēc augstas caurlaidības olbaltumvielu analīzes rīkiem, tostarp automatizētiem molekulārā svara kalkulatoriem.

Šodien olbaltumvielu molekulārā svara aprēķins ir rutīnas, bet būtiska olbaltumvielu zinātnes daļa, ko atvieglo tādi rīki kā mūsu kalkulators, kas padara šos aprēķinus pieejamus pētniekiem visā pasaulē.

Koda piemēri

Šeit ir piemēri, kā aprēķināt olbaltumvielu molekulāro svaru dažādās programmēšanas valodās:

1' Excel VBA funkcija olbaltumvielu molekulārā svara aprēķināšanai
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' Aminoskābju molekulārie svari
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' Inicializēt aminoskābju svarus
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    ' Ūdens molekulārais svars
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' Pārvērst secību uz lielajiem burtiem
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' Aprēķināt kopējo svaru
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' Summa individuālo aminoskābju svaru
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            ' Nepareizs aminoskābes kods
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' Atņemt ūdens zudumu no peptīda saitēm un pievienot terminālo ūdeni
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Izmantošana Excel:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63

1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2    """
3    Aprēķināt olbaltumvielas molekulāro svaru no tās aminoskābju secības.
4    
5    Args:
6        sequence (str): Olbaltumvielas secība, izmantojot vienas burta aminoskābju kodus
7        
8    Returns:
9        float: Molekulārais svars Daltonos (Da)
10    """
11    # Aminoskābju molekulārie svari
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    # Ūdens molekulārais svars
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # Pārvērst secību uz lielajiem burtiem
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # Validēt secību
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Nepareizs aminoskābes kods: {aa}")
45    
46    # Summa individuālo aminoskābju svaru
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # Atņemt ūdens zudumu no peptīda saitēm un pievienot terminālo ūdeni
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# Piemēra izmantošana:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molekulārais svars: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // Aminoskābju molekulārie svari
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  // Ūdens molekulārais svars
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // Pārvērst secību uz lielajiem burtiem
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // Validēt secību
33  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34    const aa = sequence[i];
35    if (!aaWeights[aa]) {
36      throw new Error(`Nepareizs aminoskābes kods: ${aa}`);
37    }
38  }
39  
40  // Summa individuālo aminoskābju svaru
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // Atņemt ūdens zudumu no peptīda saitēm un pievienot terminālo ūdeni
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// Piemēra izmantošana:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56  const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57  console.log(`Molekulārais svars: ${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        // Inicializēt aminoskābju svarus
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        // Pārvērst secību uz lielajiem burtiem
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // Validēt secību
37        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38            char aa = sequence.charAt(i);
39            if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40                throw new IllegalArgumentException("Nepareizs aminoskābes kods: " + aa);
41            }
42        }
43        
44        // Summa individuālo aminoskābju svaru
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // Atņemt ūdens zudumu no peptīda saitēm un pievienot terminālo ūdeni
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("Molekulārais svars: %.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    // Aminoskābju molekulārie svari
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    // Ūdens molekulārais svars
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // Pārvērst secību uz lielajiem burtiem
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // Validēt secību
40    for (char aa : upperSequence) {
41        if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42            throw std::invalid_argument(std::string("Nepareizs aminoskābes kods: ") + aa);
43        }
44    }
45    
46    // Summa individuālo aminoskābju svaru
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // Atņemt ūdens zudumu no peptīda saitēm un pievienot terminālo ūdeni
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 << "Molekulārais svars: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "Kļūda: " << e.what() << std::endl;
66    }
67    
68    return 0;
69}
70

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir olbaltumvielu molekulārais svars?

Olbaltumvielu molekulārais svars, ko sauc arī par molekulāro masu, ir kopējā masa olbaltumvielu molekulai, kas izteikta Daltonos (Da) vai kilodaltonos (kDa). Tas pārstāv visu atomu masas summu olbaltumvielā, ņemot vērā ūdens molekulu zudumu peptīda saites veidošanas laikā. Šī pamatīpašība ir būtiska olbaltumvielu raksturošanai, attīrīšanai un analīzei.

Cik precīzs ir šis olbaltumvielu molekulārā svara kalkulators?

Šis kalkulators nodrošina teorētisko molekulāro svaru, pamatojoties uz aminoskābju secību, ar augstu precizitāti. Tas izmanto standarta monoisotopiskās masas aminoskābēm un ņem vērā ūdens zudumu peptīda saites veidošanas laikā. Tomēr tas neņem vērā post-translācijas modifikācijas, nestandarta aminoskābes vai izotopiskās variācijas, kas var būt reālās olbaltumvielās.

Kādas vienības tiek izmantotas olbaltumvielu molekulārā svara izteikšanai?

Olbaltumvielu molekulārie svari parasti tiek izteikti Daltonos (Da) vai kilodaltonos (kDa), kur 1 kDa ir vienāds ar 1,000 Da. Dalton ir aptuveni vienāds ar ūdeņraža atoma masu (1.66 × 10^-24 grami). Salīdzinājumam, mazi peptīdi var būt dažus simtus Da, savukārt lielas olbaltumvielas var būt simtiem kDa.

Kāpēc mans aprēķinātais molekulārais svars atšķiras no eksperimentālajām vērtībām?

Daudzi faktori var izraisīt atšķirības starp aprēķinātajiem un eksperimentālajiem molekulārajiem svariem:

1. Post-translācijas modifikācijas (fosforilācija, glikozilācija utt.)
2. Disulfīdu saites veidošana
3. Proteolītiskā apstrāde
4. Nestandarta aminoskābes
5. Eksperimentālās mērīšanas kļūdas
6. Izotopiskās variācijas

Lai precīzi noteiktu modificētu olbaltumvielu molekulāro svaru, ieteicams izmantot masas spektrometriju.

Vai šis kalkulators var aprēķināt olbaltumvielas ar disulfīdu saitēm?

Jā, bet šis kalkulators automātiski nepielāgojas disulfīdu saitēm. Katras disulfīda saites veidošanās rezultātā tiek zaudēti divi ūdeņraža atomi (2.01588 Da). Lai ņemtu vērā disulfīdu saites, atņemiet 2.01588 Da no aprēķinātā molekulārā svara par katru disulfīda saiti jūsu olbaltumvielā.

Kā olbaltumvielu molekulārais svars attiecas uz olbaltumvielu izmēru?

Lai gan molekulārais svars ir saistīts ar olbaltumvielu izmēru, attiecība nav vienkārša. Faktori, kas ietekmē olbaltumvielu fizisko izmēru, ietver:

• Aminoskābju sastāvs
• Otrā un trešā struktūra
• Hidratācijas apvalks
• Post-translācijas modifikācijas
• Vides apstākļi (pH, sāļu koncentrācija)

Aptuveni, globulārā olbaltumviela ar 10 kDa ir apmēram 2-3 nm diametrā.

Atsauces

1. Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Olbaltumvielu identifikācijas un analīzes rīki ExPASy serverī. In: Walker J.M. (eds) Olbaltumvielu protokolu rokasgrāmata. Humana Press.

2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehninger biochemijas principi (7. izdevums). W.H. Freeman and Company.

3. Steen, H., & Mann, M. (2004). Peptīdu secību ABC (un XYZ). Dabas atsauksmes par molekulāro šūnu bioloģiju, 5(9), 699-711.

4. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Biochemijas pamati: Dzīve molekulārā līmenī (5. izdevums). Wiley.

5. Creighton, T. E. (2010). Nucleīnskābju un olbaltumvielu biofizikālā ķīmija. Helvetian Press.

6. UniProt Consortium. (2021). UniProt: universālā olbaltumvielu zināšanu bāze 2021. gadā. 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: SIB bioinformātikas resursu portāls. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.

8. Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Olbaltumvielu secināšana un identificēšana, izmantojot tandemmasas spektrometriju. Wiley-Interscience.

Izmēģiniet mūsu Olbaltumvielu molekulārā svara kalkulatoru jau šodien, lai ātri un precīzi noteiktu jūsu olbaltumvielu secību molekulāro svaru. Neatkarīgi no tā, vai plānojat eksperimentus, analizējat rezultātus vai mācāties par olbaltumvielu biochemiju, šis rīks sniedz informāciju, kas jums nepieciešama sekundēs.