प्रोटीन आण्विक वजन गणक

परिचय

प्रोटीन आण्विक वजन गणक जैव रसायनज्ञ, आण्विक जीवशास्त्री, आणि प्रोटीन शास्त्रज्ञांसाठी एक आवश्यक साधन आहे जे त्यांच्या आमिनो आम्ल अनुक्रमावर आधारित प्रोटीनचा वजन ठरवण्यासाठी आवश्यक आहे. प्रोटीन हे आमिनो आम्लांच्या साखळ्या组成ित जटिल मॅक्रोमोलेक्यूल्स आहेत आणि त्यांचे आण्विक वजन जाणून घेणे विविध प्रयोगशाळेतील तंत्रे, प्रयोगात्मक डिझाइन, आणि डेटा विश्लेषणासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे. हा गणक कोणत्याही प्रोटीनच्या आण्विक वजनाचे अचूक अंदाज लावण्यासाठी एक जलद आणि अचूक मार्ग प्रदान करतो, ज्यामुळे संशोधकांना अमूल्य वेळ वाचवता येतो आणि गणनांच्या चुका कमी होतात.

प्रोटीन आण्विक वजन, जे सामान्यतः डॉल्टन (Da) किंवा किलोडॉल्टन (kDa) मध्ये व्यक्त केले जाते, प्रोटीनमधील सर्व आमिनो आम्लांचे एकूण वजन दर्शवते, जे पेप्टाइड बंधनांच्या निर्मिती दरम्यान गहाळ झालेल्या पाण्याच्या अणूंना लक्षात घेतात. हा मूलभूत गुणधर्म प्रोटीनच्या वर्तनावर प्रभाव टाकतो, इलेक्ट्रोफोरेसिस गतिशीलता, क्रिस्टलायझेशन गुणधर्म, आणि संशोधन व औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये महत्त्वाचे असलेल्या इतर अनेक भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांवर प्रभाव टाकतो.

आमचा वापरकर्ता-अनुकूल गणक आपल्या प्रोटीनच्या आण्विक वजनाचे अचूक अंदाज लावण्यासाठी फक्त एक-आक्षर आमिनो आम्ल अनुक्रम आवश्यक आहे, ज्यामुळे तो अनुभवी संशोधकांपासून प्रोटीन विज्ञानात नवीन असलेल्या विद्यार्थ्यांपर्यंत सर्वांसाठी सुलभ आहे.

प्रोटीन आण्विक वजन कसे गणले जाते

मूलभूत सूत्र

प्रोटीनचे आण्विक वजन खालील सूत्राचा वापर करून गणले जाते:

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

जिथे:

• $MW_{protein}$ म्हणजे संपूर्ण प्रोटीनचे आण्विक वजन डॉल्टन (Da) मध्ये
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ म्हणजे सर्व वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे आण्विक वजनांचे एकूण
• $n$ म्हणजे अनुक्रमातील आमिनो आम्लांची संख्या
• $MW_{water}$ म्हणजे पाण्याचे आण्विक वजन (18.01528 Da)
• $(n-1)$ म्हणजे तयार केलेल्या पेप्टाइड बंधांची संख्या
• अंतिम $+ MW_{water}$ टर्म टर्मिनल गट (N-टर्मिनसवरील H आणि C-टर्मिनसवरील OH) साठी लक्षात घेतो

आमिनो आम्लांचे आण्विक वजन

गणना 20 सामान्य आमिनो आम्लांचे मानक आण्विक वजन वापरते:

पेप्टाइड बंधनांच्या निर्मितीत पाण्याचा गहाळ

जेव्हा आमिनो आम्ल एकत्र येऊन प्रोटीन तयार करतात, तेव्हा ते पेप्टाइड बंध तयार करतात. या प्रक्रियेत, प्रत्येक बंध तयार झाल्यावर एक पाण्याचे अणू (H₂O) गहाळ होते. या पाण्याच्या गहाळाला आण्विक वजन गणन्यात लक्षात घेतले पाहिजे.

n आमिनो आम्ल असलेल्या प्रोटीनसाठी, (n-1) पेप्टाइड बंध तयार केले जातात, ज्यामुळे (n-1) पाण्याचे अणू गहाळ होतात. तथापि, टर्मिनल गट (N-टर्मिनसवरील H आणि C-टर्मिनसवरील OH) लक्षात घेण्यासाठी एक पाण्याचे अणू परत जोडले जाते.

उदाहरण गणना

चला एक साधा ट्रायपेप्टाइड: आलनिन-ग्लायसिन-सीरिन (AGS) चा आण्विक वजन गणूया.

1. वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा:

   • आलनिन (A): 71.03711 Da
   • ग्लायसिन (G): 57.02146 Da
   • सिरिन (S): 87.03203 Da
   • एकूण: 215.0906 Da

2. पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याच्या गहाळाची कमी करा:

   • पेप्टाइड बंधांची संख्या = 3-1 = 2
   • पाण्याचे आण्विक वजन = 18.01528 Da
   • एकूण पाण्याचा गहाळ = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. टर्मिनल गटांसाठी एक पाण्याचे अणू परत जोडा:

   • 18.01528 Da

4. अंतिम आण्विक वजन:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

या गणकाचा वापर कसा करावा

प्रोटीन आण्विक वजन गणक वापरणे सोपे आहे:

1. आपला प्रोटीन अनुक्रम मजकूर बॉक्समध्ये एकत्रित करा, मानक एक-आक्षर आमिनो आम्ल कोड (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V) वापरून.

2. गणक आपल्या इनपुटची स्वयंचलितपणे पडताळणी करेल, जेणेकरून त्यात फक्त वैध आमिनो आम्ल कोड असतील.

3. "आण्विक वजन गणना करा" बटणावर क्लिक करा किंवा स्वयंचलित गणना पूर्ण होण्याची वाट पहा.

4. परिणाम पहा, ज्यात समाविष्ट आहे:

   • डॉल्टन (Da) मध्ये गणलेले आण्विक वजन
   • अनुक्रमाची लांबी (आमिनो आम्लांची संख्या)
   • आमिनो आम्लांच्या रचनेचे विघटन
   • गणनेच्या प्रक्रियेचे सूत्र

5. आपण "कॉपी" बटणावर क्लिक करून परिणाम आपल्या क्लिपबोर्डवर कॉपी करू शकता, जेणेकरून ते अहवाल किंवा पुढील विश्लेषणासाठी वापरता येईल.

इनपुट मार्गदर्शक तत्त्वे

अचूक परिणामांसाठी, आपल्या प्रोटीन अनुक्रमाची प्रविष्ट करताना या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करा:

• फक्त मानक एक-आक्षर आमिनो आम्ल कोड (मोठ्या किंवा लहान अक्षरात) वापरा
• जागा, संख्या किंवा विशेष चिन्हांचा समावेश करू नका
• अनुक्रम क्रमांकासारख्या गैर-आमिनो आम्ल वर्णनांना काढा
• गैर-मानक आमिनो आम्ल असलेल्या अनुक्रमांसाठी, विस्तारित आमिनो आम्ल कोडला समर्थन देणाऱ्या पर्यायी साधनांचा वापर करण्याचा विचार करा

परिणामांचे अर्थ लावणे

गणक अनेक गोष्टींची माहिती प्रदान करतो:

1. आण्विक वजन: आपल्या प्रोटीनचे अंदाजित आण्विक वजन डॉल्टन (Da) मध्ये. मोठ्या प्रोटीनसाठी, हे कधी किलोडॉल्टन (kDa) मध्ये व्यक्त केले जाऊ शकते.

2. अनुक्रमाची लांबी: आपल्या अनुक्रमातील एकूण आमिनो आम्लांची संख्या.

3. आमिनो आम्लांची रचना: आपल्या प्रोटीनच्या आमिनो आम्लांच्या सामग्रीचे दृश्य विघटन, प्रत्येक आमिनो आम्लाची संख्या आणि टक्केवारी दर्शविते.

4. गणनेची पद्धत: आण्विक वजन कसे गणले गेले याचे स्पष्ट स्पष्टीकरण, ज्यात वापरलेले सूत्र समाविष्ट आहे.

वापर प्रकरणे

प्रोटीन आण्विक वजन गणकाचे जीवन विज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये अनेक अनुप्रयोग आहेत:

प्रोटीन शुद्धीकरण आणि विश्लेषण

संशोधक आण्विक वजनाच्या माहितीचा वापर करतात:

• योग्य जेल फिल्ट्रेशन कॉलम सेट करण्यासाठी
• SDS-PAGE साठी योग्य पॉलीएक्रिलॅमाइड जेल एकाग्रता ठरवण्यासाठी
• मास स्पेक्ट्रोमेट्री डेटा विश्लेषण करण्यासाठी
• प्रोटीन व्यक्तीकरण आणि शुद्धीकरणाच्या परिणामांची पडताळणी करण्यासाठी

पुनःसंश्लेषित प्रोटीन उत्पादन

जीवाणू तंत्रज्ञान कंपन्या अचूक आण्विक वजन गणनावर अवलंबून असतात:

• अभिव्यक्ती संरचना डिझाइन करण्यासाठी
• प्रोटीन उत्पादनाचे अंदाज लावण्यासाठी
• शुद्धीकरण धोरणे विकसित करण्यासाठी
• अंतिम उत्पादनांचे वर्णन करण्यासाठी

पेप्टाइड संश्लेषण

पेपटाइड रसायनज्ञ आण्विक वजन गणनाचा वापर करतात:

• प्रारंभिक सामग्रीची आवश्यक मात्रा ठरवण्यासाठी
• सैद्धांतिक उत्पादनांचे गणित करण्यासाठी
• संश्लेषित पेप्टाइड्सची ओळख पडताळण्यासाठी
• गुणवत्ता नियंत्रणासाठी विश्लेषणात्मक पद्धती डिझाइन करण्यासाठी

संरचनात्मक जीवशास्त्र

संरचनात्मक जीवशास्त्रज्ञांना आण्विक वजनाची माहिती आवश्यक आहे:

• क्रिस्टलायझेशन चाचण्या सेट करण्यासाठी
• एक्स-रे विवर्तन डेटा विश्लेषण करण्यासाठी
• प्रोटीन संकुलांचे विश्लेषण करण्यासाठी
• प्रोटीन-प्रोटीन संवादांची स्टॉइकिओमेट्री गणना करण्यासाठी

औषध विकास

औषध विकासक प्रोटीन आण्विक वजनाचा वापर करतात:

• उपचारात्मक प्रोटीनचे वर्णन करण्यासाठी
• फॉर्म्युलेशन धोरणे विकसित करण्यासाठी
• विश्लेषणात्मक पद्धती डिझाइन करण्यासाठी
• गुणवत्ता नियंत्रण विशिष्टता स्थापित करण्यासाठी

शैक्षणिक संशोधन

विद्यार्थी आणि संशोधक गणकाचा वापर करतात:

• प्रयोगशाळेतील प्रयोगांसाठी
• डेटा विश्लेषणासाठी
• प्रयोगात्मक डिझाइनसाठी
• शैक्षणिक उद्देशांसाठी

पर्याय

आमचा प्रोटीन आण्विक वजन गणक जलद आणि अचूक अंदाज प्रदान करतो, तरीही प्रोटीन आण्विक वजन ठरवण्यासाठी पर्यायी दृष्टिकोन आहेत:

1. प्रयोगात्मक पद्धती:

   • मास स्पेक्ट्रोमेट्री (MS): अत्यंत अचूक आण्विक वजन मोजमाप प्रदान करते आणि पोस्ट-ट्रान्सलेशनल सुधारणा शोधू शकते
   • आकार वगळणारी क्रोमाटोग्राफी (SEC): हायड्रोडायनामिक त्रिज्येवर आधारित आण्विक वजनाचा अंदाज लावते
   • SDS-PAGE: इलेक्ट्रोफोरेटिक गतिशीलतेवर आधारित अंदाजे आण्विक वजन प्रदान करते

2. इतर संगणकीय साधने:

   • ExPASy ProtParam: आण्विक वजनाच्या पलीकडे अतिरिक्त प्रोटीन पॅरामीटर्स प्रदान करते
   • EMBOSS Pepstats: प्रोटीन अनुक्रमांचे सखोल सांख्यिकीय विश्लेषण प्रदान करते
   • प्रोटीन गणक v3.4: आयसोइलेक्ट्रिक पॉइंट आणि एक्स्टिंक्शन गुणांक यांसारख्या अतिरिक्त गणनांचा समावेश करतो

3. विशिष्ट सॉफ्टवेअर:

   • गैर-मानक आमिनो आम्ल किंवा पोस्ट-ट्रान्सलेशनल सुधारणा असलेल्या प्रोटीनसाठी
   • जटिल प्रोटीन असेंब्ली किंवा मल्टीमेरिक प्रोटीनसाठी
   • NMR अभ्यासांमध्ये वापरलेल्या आइसोटोपिक लेबल केलेल्या प्रोटीनसाठी

प्रोटीन आण्विक वजन ठरवण्याचा इतिहास

आण्विक वजनाची संकल्पना रसायनशास्त्रात मूलभूत आहे, जॉन डॉल्टनने 19 व्या शतकाच्या सुरुवातीला त्याची आण्विक सिद्धांत प्रस्तावित केली. तथापि, प्रोटीनसाठी याचा वापर अधिक अलीकडील इतिहास आहे:

प्रारंभिक प्रोटीन विज्ञान (1800-1920)

• 1838 मध्ये, जोन्स जेकब बर्जेलियसने ग्रीक शब्द "प्रोटेइओस" पासून "प्रोटीन" हा शब्द गढला, ज्याचा अर्थ "प्राथमिक" किंवा "पहिल्या महत्त्वाचा" आहे.
• प्रारंभिक प्रोटीन शास्त्रज्ञांनी, जसे की फ्रेडरिक सॅंगर, प्रोटीन आमिनो आम्लांनी बनलेले असल्याचे समजून घेतले.
• प्रोटीन म्हणून परिभाषित आण्विक वजन असलेल्या मॅक्रोमोलेक्यूल्सची संकल्पना हळूहळू विकसित झाली.

विश्लेषणात्मक तंत्रज्ञानाचा विकास (1930-1960)

• 1920 च्या दशकात थिओडोर स्वेडबर्गने तयार केलेल्या अल्ट्रासेंटीफ्यूगेशनने प्रोटीन आण्विक वजनांचे पहिल्या अचूक मोजमाप करण्यास मदत केली.
• 1930 च्या दशकात आर्न तिसेलियसने विकसित केलेल्या इलेक्ट्रोफोरेसिस तंत्राने प्रोटीन आकाराचा आण्विक वजन अंदाज लावण्याची एक आणखी पद्धत प्रदान केली.
• 1958 मध्ये, स्टॅनफोर्ड मूर आणि विल्यम एच. स्टाइनने रिबोन्यूक्लियसचे पूर्ण आमिनो आम्ल अनुक्रम पूर्ण केले, ज्यामुळे अचूक आण्विक वजन गणना करणे शक्य झाले.

आधुनिक युग (1970-प्रस्तुत)

• मास स्पेक्ट्रोमेट्री तंत्रज्ञानाच्या विकासाने प्रोटीन आण्विक वजन ठरवण्यास क्रांतिकारी बदल केला.
• जॉन फेन आणि कोइची तानाका यांनी 2002 मध्ये जैविक मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषणासाठी सौम्य डेसोर्प्शन आयनायझेशन पद्धती विकसित केल्याबद्दल रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळवले.
• प्रोटीन गुणधर्मांचे अनुमान लावण्यासाठी संगणकीय पद्धती अधिक प्रगत आणि प्रवेशयोग्य बनल्या.
• 1990 च्या दशकात आणि 2000 च्या दशकात जीनोमिक्स आणि प्रोटिओमिक्सच्या आगमनाने उच्च-थ्रूपुट प्रोटीन विश्लेषण साधनांची आवश्यकता निर्माण केली, ज्यामध्ये स्वयंचलित आण्विक वजन गणकांचा समावेश होता.

आज, प्रोटीन आण्विक वजन गणना ही प्रोटीन विज्ञानाचा एक नियमित परंतु आवश्यक भाग आहे, ज्यामुळे जगभरातील संशोधकांना या गणनांना सुलभ बनवणारे साधन उपलब्ध आहे.

कोड उदाहरणे

येथे विविध प्रोग्रामिंग भाषांमध्ये प्रोटीन आण्विक वजन गणना कशी करावी याचे उदाहरणे आहेत:

1' Excel VBA कार्य प्रोटीन आण्विक वजन गणनेसाठी
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' आमिनो आम्लांचे आण्विक वजन
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' आमिनो आम्लांचे वजन प्रारंभ करा
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    ' पाण्याचे आण्विक वजन
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' अनुक्रमाला मोठ्या अक्षरात रूपांतरित करा
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' एकूण वजन गणना करा
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा
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 आमिनो आम्ल कोड
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याचा गहाळ कमी करा आणि टर्मिनल पाण्याचे अणू जोडा
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Excel मध्ये वापर:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63

1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2    """
3    आमिनो आम्ल अनुक्रमावरून प्रोटीनचे आण्विक वजन गणना करा.
4    
5    Args:
6        sequence (str): एक-आक्षर आमिनो आम्ल कोड वापरून प्रोटीन अनुक्रम
7        
8    Returns:
9        float: डॉल्टन (Da) मध्ये आण्विक वजन
10    """
11    # आमिनो आम्लांचे आण्विक 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    # पाण्याचे आण्विक वजन
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # अनुक्रमाला मोठ्या अक्षरात रूपांतरित करा
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # अनुक्रमाची पडताळणी करा
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"अमान्य आमिनो आम्ल कोड: {aa}")
45    
46    # वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याचा गहाळ कमी करा आणि टर्मिनल पाण्याचे अणू जोडा
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 वापर:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"आण्विक वजन: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // आमिनो आम्लांचे आण्विक 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  // पाण्याचे आण्विक वजन
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // अनुक्रमाला मोठ्या अक्षरात रूपांतरित करा
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // अनुक्रमाची पडताळणी करा
33  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34    const aa = sequence[i];
35    if (!aaWeights[aa]) {
36      throw new Error(`अमान्य आमिनो आम्ल कोड: ${aa}`);
37    }
38  }
39  
40  // वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याचा गहाळ कमी करा आणि टर्मिनल पाण्याचे अणू जोडा
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// उदाहरण वापर:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56  const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57  console.log(`आण्विक वजन: ${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        // आमिनो आम्लांचे वजन प्रारंभ करा
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        // अनुक्रमाला मोठ्या अक्षरात रूपांतरित करा
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // अनुक्रमाची पडताळणी करा
37        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38            char aa = sequence.charAt(i);
39            if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40                throw new IllegalArgumentException("अमान्य आमिनो आम्ल कोड: " + aa);
41            }
42        }
43        
44        // वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याचा गहाळ कमी करा आणि टर्मिनल पाण्याचे अणू जोडा
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("आण्विक वजन: %.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    // आमिनो आम्लांचे आण्विक 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    // पाण्याचे आण्विक वजन
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // अनुक्रमाला मोठ्या अक्षरात रूपांतरित करा
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // अनुक्रमाची पडताळणी करा
40    for (char aa : upperSequence) {
41        if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42            throw std::invalid_argument(std::string("अमान्य आमिनो आम्ल कोड: ") + aa);
43        }
44    }
45    
46    // वैयक्तिक आमिनो आम्लांचे वजन एकत्रित करा
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // पेप्टाइड बंधांमुळे पाण्याचा गहाळ कमी करा आणि टर्मिनल पाण्याचे अणू जोडा
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 << "आण्विक वजन: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "त्रुटी: " << e.what() << std::endl;
66    }
67    
68    return 0;
69}
70

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

प्रोटीन आण्विक वजन म्हणजे काय?

प्रोटीन आण्विक वजन, ज्याला आण्विक द्रव्यमान असेही म्हणतात, हा प्रोटीन अणूचा एकूण द्रव्यमान आहे जो डॉल्टन (Da) किंवा किलोडॉल्टन (kDa) मध्ये व्यक्त केला जातो. हे प्रोटीनमधील सर्व अणूंच्या एकूण वजनाचे प्रतिनिधित्व करते, जे पेप्टाइड बंधनांच्या निर्मिती दरम्यान गहाळ झालेल्या पाण्याच्या अणूंना लक्षात घेतात. हा मूलभूत गुणधर्म प्रोटीन वर्णन, शुद्धीकरण, आणि विश्लेषणासाठी अत्यंत महत्त्वाचा आहे.

या प्रोटीन आण्विक वजन गणकाची अचूकता किती आहे?

हा गणक आमिनो आम्ल अनुक्रमावर आधारित सिद्धांतात्मक आण्विक वजन उच्च अचूकतेने प्रदान करतो. तो आमिनो आम्लांचे मानक मोनोआयसोटोपिक वजन वापरतो आणि पेप्टाइड बंधनांच्या निर्मिती दरम्यान गहाळ झालेल्या पाण्याचे वजन लक्षात घेतो. तथापि, तो पोस्ट-ट्रान्सलेशनल सुधारणा, गैर-मानक आमिनो आम्ल, किंवा वास्तविक प्रोटीनमध्ये असलेल्या आइसोटोपिक विविधता यांचा विचार करत नाही.

प्रोटीन आण्विक वजनासाठी कोणते युनिट्स वापरले जातात?

प्रोटीन आण्विक वजन सामान्यतः डॉल्टन (Da) किंवा किलोडॉल्टन (kDa) मध्ये व्यक्त केले जाते, जिथे 1 kDa म्हणजे 1,000 Da. डॉल्टन हे हायड्रोजन अणूच्या द्रव्यमानास (1.66 × 10^-24 ग्रॅम) जवळजवळ समकक्ष आहे. संदर्भासाठी, लहान पेप्टाइड काही शेकडो Da असू शकतात, तर मोठे प्रोटीन शंभर किलोडॉल्टन असू शकतात.

माझ्या गणलेले आण्विक वजन प्रयोगात्मक मूल्यांपेक्षा भिन्न का आहे?

गणलेले आणि प्रयोगात्मक आण्विक वजनांमध्ये भिन्नता येण्यास अनेक कारणे असू शकतात:

1. पोस्ट-ट्रान्सलेशनल सुधारणा (फॉस्फोरिलेशन, ग्लायकोसिलेशन, इ.)
2. डिसल्फाइड बंधांचा निर्माण
3. प्रोटोलिटिक प्रक्रिया
4. गैर-मानक आमिनो आम्ल
5. प्रयोगात्मक मोजमापातील चुका
6. आइसोटोपिक विविधता

सुधारित प्रोटीनचे अचूक आण्विक वजन ठरवण्यासाठी मास स्पेक्ट्रोमेट्रीची शिफारस केली जाते.

हा गणक डिसल्फाइड बंध असलेल्या प्रोटीनचे आण्विक वजन गणू शकतो का?

होय, परंतु हा गणक स्वयंचलितपणे डिसल्फाइड बंधांचा विचार करत नाही. प्रत्येक डिसल्फाइड बंध निर्माण झाल्यावर दोन हायड्रोजन अणूंचा गहाळ होतो (2.01588 Da). डिसल्फाइड बंधांचा विचार करण्यासाठी, प्रत्येक डिसल्फाइड बंधासाठी गणलेल्या आण्विक वजनातून 2.01588 Da कमी करा.

प्रोटीन आण्विक वजन प्रोटीन आकाराशी कसा संबंधित आहे?

प्रोटीन आण्विक वजन प्रोटीन आकाराशी संबंधित असले तरी, या संबंधाची थोडी गुंतागुंत आहे. प्रोटीनच्या भौतिक आकारावर प्रभाव टाकणारे घटक समाविष्ट आहेत:

• आमिनो आम्ल रचना
• द्वितीयक आणि तृतीयक संरचना
• हायड्रेशन शेल
• पोस्ट-ट्रान्सलेशनल सुधारणा
• पर्यावरणीय परिस्थिती (pH, मीठ एकाग्रता)

संदर्भासाठी, 10 kDa च्या गोलाकार प्रोटीनचा व्यास साधारणतः 2-3 नॅनोमीटर असतो.

संदर्भ

1. गस्टेगर ई., हूग्लँड सी., गाट्टिकर ए., डुवॉड एस., विल्किन्स एम.आर., अॅपेल आर.डी., बायरॉच ए. (2005) ExPASy सर्व्हरवर प्रोटीन ओळख आणि विश्लेषण साधने. वॉकर्स जे.एम. (eds) प्रोटिओमिक्स प्रोटोकॉल्स हँडबुक. हुमाना प्रेस.

2. नेल्सन, डी.एल., & कॉक्स, एम.एम. (2017). लेहिन्जर प्रिन्सिपल्स ऑफ बायोकिमिस्ट्री (7वा आवृत्ती). डब्ल्यू.एच. फ्रीमॅन आणि कंपनी.

3. नील्सन, डी.एल., & कॉक्स, एम.एम. (2017). लेहिन्जर प्रिन्सिपल्स ऑफ बायोकिमिस्ट्री (7वा आवृत्ती). डब्ल्यू.एच. फ्रीमॅन आणि कंपनी.

4. क्रीटन, टी.ई. (2010). न्यूक्लिक आम्ल आणि प्रोटीनचे बायोफिजिकल रसायन. हेल्वेटियन प्रेस.

5. युनीप्रोट कन्सोर्टियम. (2021). युनीप्रोट: 2021 मध्ये सार्वत्रिक प्रोटीन ज्ञानस्रोत. न्यूक्लिक आम्ल संशोधन, 49(D1), D480-D489.

6. आर्टिमो, पी., जोनालागेड्डा, एम., अर्नोल्ड, के., बारातिन, डी., सिसार्डी, जी., डि कॅस्ट्रो, ई., डुवॉड, एस., फ्लेगेल, व्ही., फोर्टिएर, ए., गस्टेगर, ई., ग्रोसडिडिएर, ए., हर्नांडेज, सी., आयओआनिडिस, व्ही., कझ्नेटसोव, डी., लिच्टी, आर., मोरेटी, एस., मोस्टागुईर, के., रेडाश्ची, एन., रॉसियर, जी., & स्टॉकिंगर, ए. (2012). ExPASy: SIB बायोइन्फॉर्मेटिक्स संसाधन पोर्टल. न्यूक्लिक आम्ल संशोधन, 40(W1), W597-W603.

7. किन्टर, एम., & शेरमन, एन.ई. (2005). मास स्पेक्ट्रोमेट्रीचा वापर करून प्रोटीन अनुक्रमण आणि ओळख. वायली-इंटरसाइन्स.

आमचा प्रोटीन आण्विक वजन गणक आजच वापरून पहा, आपल्या प्रोटीन अनुक्रमांचे आण्विक वजन जलद आणि अचूकपणे ठरवा. आपण प्रयोगांची योजना करत असाल, परिणामांचे विश्लेषण करत असाल किंवा प्रोटीन जैव रसायनाबद्दल शिकत असाल, हा साधन आपल्याला आवश्यक माहिती काही सेकंदात प्रदान करते.