પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટર

પરિચય

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટર બાયોકેમિસ્ટ્સ, મોલેક્યુલર બાયોલોજિસ્ટ્સ અને પ્રોટીન વૈજ્ઞાનિકો માટે એક મહત્વપૂર્ણ સાધન છે, જેમને તેમના અમિનો એસિડ શ્રેણીઓના આધારે પ્રોટીનના વજનનો અંદાજ લગાવવો હોય છે. પ્રોટીન જટિલ મૅક્રોમોલેક્યુલ્સ છે જે અમિનો એસિડની સાંકળોથી બનેલા હોય છે, અને તેમના મોલેક્યુલર વજનને જાણવું વિવિધ લેબોરેટરી તકનીકો, પ્રયોગાત્મક ડિઝાઇન અને ડેટા વિશ્લેષણ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આ કેલ્ક્યુલેટર કોઈપણ પ્રોટીનના મોલેક્યુલર વજનનો અંદાજ લગાવવા માટે ઝડપી અને ચોક્કસ માર્ગ પ્રદાન કરે છે, જે સંશોધકોને કિંમતી સમય બચાવે છે અને ગણતરીની ભૂલોના સંભાવનાને ઘટાડે છે.

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન, જે સામાન્ય રીતે ડાલ્ટન્સ (Da) અથવા કિલોડાલ્ટન્સ (kDa) માં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, પ્રોટીનમાં તમામ અમિનો એસિડના વ્યક્તિગત વજનનો કુલ છે, જે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચનાના સમય દરમિયાન ગુમ થયેલ પાણીના અણુઓને ધ્યાનમાં રાખે છે. આ મૂળભૂત ગુણધર્મ પ્રોટીનના વર્તનને ઉકેલમાં, ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસની ગતિ, ક્રિસ્ટલાઇઝેશનની ગુણધર્મો અને સંશોધન અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સમાં મહત્વપૂર્ણ અન્ય શારીરિક અને રાસાયણિક વિશેષતાઓને અસર કરે છે.

અમારા વપરાશકર્તા-મૈત્રીપૂર્ણ કેલ્ક્યુલેટરને તમારા પ્રોટીનના અમિનો એસિડ શ્રેણીનો માત્ર એક અક્ષરીય કોડ જ જરૂરી છે, જે ચોક્કસ મોલેક્યુલર વજનના અંદાજો ઉત્પન્ન કરે છે, જે અનુભવી સંશોધકો અને પ્રોટીન વિજ્ઞાનમાં નવા વિદ્યાર્થીઓ બંને માટે સગવડભર્યું છે.

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેવી રીતે ગણવામાં આવે છે

બેસિક ફોર્મુલા

પ્રોટીનનું મોલેક્યુલર વજન નીચેની ફોર્મુલાનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:

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

જ્યાં:

• $MW_{protein}$ સમગ્ર પ્રોટીનનું મોલેક્યુલર વજન ડાલ્ટન્સ (Da) માં છે
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{amino acid_i}$ તમામ વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના મોલેક્યુલર વજનનો કુલ છે
• $n$ શ્રેણીમાં અમિનો એસિડની સંખ્યા છે
• $MW_{water}$ પાણીનું મોલેક્યુલર વજન (18.01528 Da) છે
• $(n-1)$ પેપ્ટાઇડ બોન્ડની સંખ્યા દર્શાવે છે
• અંતિમ $+ MW_{water}$ ટર્મ ટર્મિનલ જૂથોને (N-ટર્મિનસ પર H અને C-ટર્મિનસ પર OH) ધ્યાનમાં રાખે છે

અમિનો એસિડના મોલેક્યુલર વજન

ગણતરી 20 સામાન્ય અમિનો એસિડના માનક મોલેક્યુલર વજનનો ઉપયોગ કરે છે:

પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચનામાં પાણીનું નુકશાન

જ્યારે અમિનો એસિડ પ્રોટીન બનાવવા માટે જોડાય છે, ત્યારે તેઓ પેપ્ટાઇડ બોન્ડ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, દરેક બોન્ડ રચનાના માટે એક પાણીના અણુ (H₂O) ને છોડવામાં આવે છે. આ પાણીના નુકશાનને મોલેક્યુલર વજનની ગણતરીમાં ધ્યાનમાં રાખવું જરૂરી છે.

n અમિનો એસિડવાળા પ્રોટીન માટે, (n-1) પેપ્ટાઇડ બોન્ડ બનાવવામાં આવે છે, જેના પરિણામે (n-1) પાણીના અણુઓ ગુમ થાય છે. જોકે, અમે ટર્મિનલ જૂથોને (N-ટર્મિનસ પર H અને C-ટર્મિનસ પર OH) ધ્યાનમાં રાખવા માટે એક પાણીના અણુને પાછું ઉમેરીએ છીએ.

ઉદાહરણ ગણતરી

ચાલો એક સરળ ટ્રાઇપેપ્ટાઇડ: અલાનિન-ગ્લાયસિન-સેરિન (AGS) નું મોલેક્યુલર વજન ગણીએ.

1. વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ:

   • એલાનિન (A): 71.03711 Da
   • ગ્લાયસિન (G): 57.02146 Da
   • સેરિન (S): 87.03203 Da
   • કુલ: 215.0906 Da

2. પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો:

   • પેપ્ટાઇડ બોન્ડની સંખ્યા = 3-1 = 2
   • પાણીનું મોલેક્યુલર વજન = 18.01528 Da
   • કુલ પાણીનું નુકશાન = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. ટર્મિનલ જૂથો માટે એક પાણીના અણુને પાછું ઉમેરો:

   • 18.01528 Da

4. અંતિમ મોલેક્યુલર વજન:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

આ કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવો સરળ છે:

1. તમારી પ્રોટીન શ્રેણી દાખલ કરો ટેક્સ્ટ બોક્સમાં માનક એક-અક્ષરીય અમિનો એસિડ કોડનો ઉપયોગ કરીને (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).

2. કેલ્ક્યુલેટર તમારા ઇનપુટને આપમેળે માન્યતા આપશે, તે માત્ર માન્ય અમિનો એસિડ કોડ્સનો સમાવેશ કરે છે.

3. "મોલેક્યુલર વજન ગણતરી કરો" બટન પર ક્લિક કરો અથવા આપમેળે ગણતરી પૂર્ણ થવા માટે રાહ જુઓ.

4. પરિણામો જુઓ, જેમાં સમાવિષ્ટ છે:

   • ડાલ્ટન્સ (Da) માં ગણતરી કરેલ મોલેક્યુલર વજન
   • શ્રેણીની લંબાઈ (અમિનો એસિડની સંખ્યા)
   • અમિનો એસિડના સંયોજનનું વિભાજન
   • ગણતરી માટે ઉપયોગમાં લેવાયેલી ફોર્મુલા

5. તમે "કોપી" બટન પર ક્લિક કરીને પરિણામોને તમારા ક્લિપબોર્ડમાં કોપી કરી શકો છો, રિપોર્ટોમાં અથવા વધુ વિશ્લેષણ માટે ઉપયોગ કરવા માટે.

ઇનપુટ માર્ગદર્શિકા

સચોટ પરિણામો માટે, તમારા પ્રોટીન શ્રેણી દાખલ કરતી વખતે આ માર્ગદર્શિકાઓનું પાલન કરો:

• માત્ર માનક એક-અક્ષરીય અમિનો એસિડ કોડનો ઉપયોગ કરો (મહત્તમ કે નાનામાં)
• જગ્યા, નંબર અથવા વિશેષ અક્ષરોનો સમાવેશ ન કરો
• કોઈપણ નોન-અમિનો એસિડ અક્ષરો (જેમ કે શ્રેણી નંબરિંગ) દૂર કરો
• નોન-માનક અમિનો એસિડવાળી શ્રેણીઓ માટે, વૈકલ્પિક સાધનોનો ઉપયોગ કરવા પર વિચાર કરો જે વિસ્તૃત અમિનો એસિડ કોડ્સને સપોર્ટ કરે છે

પરિણામોની વ્યાખ્યા

કેલ્ક્યુલેટર ઘણા પ્રકારની માહિતી પ્રદાન કરે છે:

1. મોલેક્યુલર વજન: તમારા પ્રોટીનનું અંદાજિત મોલેક્યુલર વજન ડાલ્ટન્સ (Da) માં. મોટા પ્રોટીન માટે, આ કિલોડાલ્ટન્સ (kDa) માં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી શકે છે.

2. શ્રેણી લંબાઈ: તમારી શ્રેણીમાં કુલ અમિનો એસિડની સંખ્યા.

3. અમિનો એસિડની રચના: તમારા પ્રોટીનના અમિનો એસિડના સામગ્રીનું દૃશ્ય વિભાજન, દરેક અમિનો એસિડનું ગણતરી અને ટકા દર્શાવતું.

4. ગણતરી પદ્ધતિ: કેવી રીતે મોલેક્યુલર વજન ગણવામાં આવ્યું તે અંગે સ્પષ્ટ વ્યાખ્યા, જેમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલી ફોર્મુલા સામેલ છે.

ઉપયોગના કેસ

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટર ઘણા ક્ષેત્રોમાં વિવિધ એપ્લિકેશન્સ ધરાવે છે:

પ્રોટીન શુદ્ધિકરણ અને વિશ્લેષણ

સંશોધકો મોલેક્યુલર વજનની માહિતીનો ઉપયોગ કરે છે:

• યોગ્ય જેલ ફિલ્ટ્રેશન કૉલમ સ્થાપિત કરવા માટે
• SDS-PAGE માટે યોગ્ય પોલીયક્રાયલામાઇડ જેલની સાંકળો નક્કી કરવા માટે
• મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીના ડેટાને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે
• પ્રોટીનની અભિવ્યક્તિ અને શુદ્ધિકરણના પરિણામોને માન્યતા આપવા માટે

પુનઃસંશ્લેષણ પ્રોટીન ઉત્પાદન

બાયોટેકનોલોજી કંપનીઓ ચોકસાઈથી મોલેક્યુલર વજનની ગણતરીઓ પર આધાર રાખે છે:

• અભિવ્યક્તિ રચનાઓને ડિઝાઇન કરવા માટે
• પ્રોટીનની ઉપજનો અંદાજ લગાવવા માટે
• શુદ્ધિકરણની વ્યૂહરચનાઓ વિકસાવવા માટે
• અંતિમ ઉત્પાદનોને વર્ણવવા માટે

પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ

પેપ્ટાઇડ રાસાયણિકો મોલેક્યુલર વજનની ગણતરીઓનો ઉપયોગ કરે છે:

• શરૂઆતના સામગ્રીની જરૂરિયાત નક્કી કરવા માટે
• થિયરીટિકલ ઉપજની ગણતરી કરવા માટે
• સંશ્લેષિત પેપ્ટાઇડની ઓળખની માન્યતા આપવા માટે
• ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ ડિઝાઇન કરવા માટે

બંધારણ બાયોલોજી

બંધારણ બાયોલોજિસ્ટ્સને મોલેક્યુલર વજનની માહિતીની જરૂર હોય છે:

• ક્રિસ્ટલાઇઝેશનના પ્રયાસો સ્થાપિત કરવા માટે
• એક્સ-રે વિખંડન ડેટાને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે
• પ્રોટીન સંકુલોને વિશ્લેષણ કરવા માટે
• પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાઓની સ્ટોઇકિયોમેટ્રીની ગણતરી કરવા માટે

ફાર્માસ્યુટિકલ વિકાસ

દવા વિકાસકર્તાઓ પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજનનો ઉપયોગ કરે છે:

• થેરાપ્યુટિક પ્રોટીનને વર્ણવવા માટે
• ફોર્મ્યુલેશનની વ્યૂહરચનાઓ વિકસાવવા માટે
• વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓ ડિઝાઇન કરવા માટે
• ગુણવત્તા નિયંત્રણ સ્પષ્ટીકરણો સ્થાપિત કરવા માટે

શૈક્ષણિક સંશોધન

વિદ્યાર્થીઓ અને સંશોધકો કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરે છે:

• લેબોરેટરીના પ્રયોગો માટે
• ડેટા વિશ્લેષણ માટે
• પ્રયોગાત્મક ડિઝાઇન માટે
• શૈક્ષણિક હેતુઓ માટે

વૈકલ્પિકો

જ્યારે અમારા પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટર ઝડપી અને ચોકસાઈથી અંદાજો પ્રદાન કરે છે, પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન નક્કી કરવા માટે વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓ છે:

1. પ્રયોગાત્મક પદ્ધતિઓ:

   • મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (MS): અત્યંત ચોકસાઈથી મોલેક્યુલર વજનની માપન કરે છે અને પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારોને ઓળખી શકે છે
   • સાઇઝ એક્સક્લૂઝન ક્રોમેટોગ્રાફી (SEC): હાઇડ્રોડાયનામિક વ્યાસના આધારે મોલેક્યુલર વજનનો અંદાજ લગાવે છે
   • SDS-PAGE: ઇલેક્ટ્રોફોરેટિક ગતિના આધારે અંદાજિત મોલેક્યુલર વજન પ્રદાન કરે છે

2. અન્ય કમ્પ્યુટેશનલ સાધનો:

   • ExPASy ProtParam: મોલેક્યુલર વજનથી વધુ પ્રોટીન પેરામીટરો પ્રદાન કરે છે
   • EMBOSS Pepstats: પ્રોટીન શ્રેણીઓનું વિગતવાર આંકડાકીય વિશ્લેષણ પ્રદાન કરે છે
   • પ્રોટીન કેલ્ક્યુલેટર v3.4: આઇસોઇલેક્ટ્રિક પોઈન્ટ અને એક્સ્ટિન્ક્શન કોફિશિયન્ટ જેવી વધારાની ગણતરીઓનો સમાવેશ કરે છે

3. વિશિષ્ટ સોફ્ટવેર:

   • નોન-સ્ટાન્ડર્ડ અમિનો એસિડ અથવા પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારોવાળા પ્રોટીન માટે
   • જટિલ પ્રોટીન એસેમ્બલી અથવા મલ્ટિમેરિક પ્રોટીન માટે
   • NMR અભ્યાસમાં ઉપયોગમાં લેવાતા આઇસોટોપિકલી લેબલ કરેલા પ્રોટીન માટે

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન નિર્ધારણનો ઇતિહાસ

મોલેક્યુલર વજનની ધારણા 19મી સદીમાં જોન ડાલ્ટન દ્વારા તેના અણુના સિદ્ધાંતના પ્રસ્તાવ સાથે રાસાયણશાસ્ત્રમાં મૂળભૂત રહી છે. જોકે, પ્રોટીન પર લાગુ પડવાની તેની ઇતિહાસ વધુ તાજેતરની છે:

પ્રારંભિક પ્રોટીન વિજ્ઞાન (1800-1920)

• 1838માં, જોન્સ જેકબ બર્ઝેલિયસએ ગ્રીક શબ્દ "પ્રોટીન" (પ્રાથમિક અથવા પ્રથમ મહત્વ) પરથી નામ આપ્યું.
• પ્રારંભિક પ્રોટીન વૈજ્ઞાનિકો જેમ કે ફ્રેડરિક સૅન્જરએ સમજવું શરૂ કર્યું કે પ્રોટીન અમિનો એસિડથી બનેલા છે.
• પ્રોટીનને વ્યાખ્યાયિત મોલેક્યુલર વજન ધરાવતી મૅક્રોમોલેક્યુલ્સ તરીકે સમજવાની વિચારધારા ધીમે ધીમે વિકસતી ગઈ.

વિશ્લેષણાત્મક તકનીકોનો વિકાસ (1930-1960)

• 1920ના દાયકામાં થિયોડોર સ્વેડબર્ગ દ્વારા અલ્ટ્રાસેન્ટ્રિફ્યુગેશનની શોધે પ્રોટીનના મોલેક્યુલર વજનના પ્રથમ ચોકસાઈના માપો મેળવવા માટે મંજૂરી આપી.
• 1930ના દાયકામાં આર્ને ટિસેલિયસ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસની તકનીકોના વિકાસે પ્રોટીનના કદના અંદાજ માટે બીજું એક રીત પ્રદાન કર્યું.
• 1958માં, સ્ટેનફોર્ડ મોર અને વિલિયમ એચ. સ્ટાઇનએ રાઇબોન્યુક્લેઝનું પ્રથમ સંપૂર્ણ અમિનો એસિડ શ્રેણી પૂર્ણ કર્યું, જે ચોક્કસ મોલેક્યુલર વજનની ગણતરીની મંજૂરી આપે છે.

આધુનિક યુગ (1970-વર્તમાન)

• મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીની તકનીકોના વિકાસે પ્રોટીનના મોલેક્યુલર વજનના નિર્ધારણમાં ક્રાંતિ લાવી.
• જ્હોન ફેન અને કોઇચી તાનાકાએ 2002માં રાસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મેળવ્યો, બાયોલોજિકલ મૅક્રોમોલેક્યુલ્સના મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક વિશ્લેષણ માટે સોફ્ટ ડેસોર્પ્શન આઇઓનાઇઝેશન પદ્ધતિઓના વિકાસ માટે.
• પ્રોટીનના ગુણધર્મોની આગાહી કરવા માટે કમ્પ્યુટેશનલ પદ્ધતિઓ越来越 વિકસિત અને ઉપલબ્ધ બની ગઈ.
• 1990 અને 2000ના દાયકામાં જિનોમિક્સ અને પ્રોટીઓમિક્સના આગમનથી ઉચ્ચ-થ્રૂપુટ પ્રોટીન વિશ્લેષણ સાધનોની જરૂરિયાત ઊભી થઈ, જેમાં આપમેળે મોલેક્યુલર વજનના કેલ્ક્યુલેટર્સનો સમાવેશ થાય છે.

આજે, પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજનની ગણતરી પ્રોટીન વિજ્ઞાનનો નિયમિત પરંતુ મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે, જે સાધનો જેમ કે અમારા કેલ્ક્યુલેટર દ્વારા સંશોધકોને વિશ્વભરમાં ઉપલબ્ધ બનાવે છે.

કોડ ઉદાહરણો

અહીં વિવિધ પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓમાં પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજનની ગણતરી કેવી રીતે કરવી તે ઉદાહરણો છે:

1' Excel VBA ફંક્શન પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજનની ગણતરી માટે
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' અમિનો એસિડ મોલેક્યુલર વજન
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' અમિનો એસિડ વજનને પ્રારંભિક બનાવો
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    ' પાણીનું મોલેક્યુલર વજન
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' શ્રેણીને મોટા અક્ષરમાં રૂપાંતરિત કરો
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' કુલ વજનની ગણતરી કરો
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ મેળવો
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            ' અમિનો એસિડ કોડ માન્ય નથી
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો અને ટર્મિનલ પાણી ઉમેરો
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Excel માં ઉપયોગ:
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    # અમિનો એસિડ મોલેક્યુલર વજન
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    # પાણીનું મોલેક્યુલર વજન
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # શ્રેણીને મોટા અક્ષરમાં રૂપાંતરિત કરો
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # શ્રેણીને માન્ય બનાવો
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Invalid amino acid code: {aa}")
45    
46    # વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ મેળવો
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો અને ટર્મિનલ પાણી ઉમેરો
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# ઉદાહરણ ઉપયોગ:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molecular weight: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // અમિનો એસિડ મોલેક્યુલર વજન
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  // પાણીનું મોલેક્યુલર વજન
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // શ્રેણીને મોટા અક્ષરમાં રૂપાંતરિત કરો
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // શ્રેણીને માન્ય બનાવો
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  // વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ મેળવો
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો અને ટર્મિનલ પાણી ઉમેરો
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// ઉદાહરણ ઉપયોગ:
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        // અમિનો એસિડ વજનને પ્રારંભિક બનાવો
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        // શ્રેણીને મોટા અક્ષરમાં રૂપાંતરિત કરો
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // શ્રેણીને માન્ય બનાવો
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        // વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ મેળવો
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો અને ટર્મિનલ પાણી ઉમેરો
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    // અમિનો એસિડ મોલેક્યુલર વજન
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    // પાણીનું મોલેક્યુલર વજન
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // શ્રેણીને મોટા અક્ષરમાં રૂપાંતરિત કરો
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // શ્રેણીને માન્ય બનાવો
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    // વ્યક્તિગત અમિનો એસિડના વજનનો કુલ મેળવો
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // પેપ્ટાઇડ બોન્ડમાંથી પાણીના નુકશાનને દૂર કરો અને ટર્મિનલ પાણી ઉમેરો
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

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન શું છે?

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન, જેને મોલેક્યુલર મેસ પણ કહેવામાં આવે છે, એ પ્રોટીન મોલેક્યુલનું કુલ વજન છે જે ડાલ્ટન્સ (Da) અથવા કિલોડાલ્ટન્સ (kDa) માં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તે પ્રોટીનમાં બધા અણુઓના વજનનો કુલ છે, જે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચનાના સમય દરમિયાન પાણીના અણુઓના ગુમ થવા માટે ધ્યાનમાં રાખે છે. આ મૂળભૂત ગુણધર્મ પ્રોટીનની વિશ્લેષણ, શુદ્ધિકરણ અને વિશ્લેષણ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

આ પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટર કેટલું ચોકસાઈથી કામ કરે છે?

આ કેલ્ક્યુલેટર અમિનો એસિડ શ્રેણી આધારિત થિયોરેટિકલ મોલેક્યુલર વજન પ્રદાન કરે છે, જે ખૂબ ચોકસાઈથી છે. તે અમિનો એસિડના માનક મોનોઇસોટોપિક માસનો ઉપયોગ કરે છે અને પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચનાના સમય દરમિયાન પાણીના નુકશાનને ધ્યાનમાં રાખે છે. જોકે, તે પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારો, નોન-સ્ટાન્ડર્ડ અમિનો એસિડ અથવા વાસ્તવિક પ્રોટીનમાં હોઈ શકે તેવા આઇસોટોપિક ભિન્નતાઓને ધ્યાનમાં રાખતું નથી.

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન માટે કયા એકમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે?

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન સામાન્ય રીતે ડાલ્ટન્સ (Da) અથવા કિલોડાલ્ટન્સ (kDa) માં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં 1 kDa 1,000 Da સમાન છે. ડાલ્ટન લગભગ હાઇડ્રોજન અણુના વજન (1.66 × 10^-24 ગ્રામ) સમાન છે. સંદર્ભ માટે, નાના પેપ્ટાઇડ કેટલાક સો ડાલ્ટન્સ હોઈ શકે છે, જ્યારે મોટા પ્રોટીન સો કિલોડાલ્ટન્સ હોઈ શકે છે.

કેમ મારી ગણતરી કરેલ મોલેક્યુલર વજન પ્રયોગાત્મક મૂલ્યો સાથે ભિન્ન છે?

ગણતરી અને પ્રયોગાત્મક મોલેક્યુલર વજન વચ્ચેના ભિન્નતાઓને કારણે ઘણા કારણો હોઈ શકે છે:

1. પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારો (ફોસ્ફોરિલેશન, ગ્લાયકોસિલેશન, વગેરે)
2. ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડ રચના
3. પ્રોટોલિટિક પ્રક્રિયા
4. નોન-સ્ટાન્ડર્ડ અમિનો એસિડ
5. પ્રયોગાત્મક માપન ભૂલ
6. આઇસોટોપિક ભિન્નતાઓ

ફેરફારોવાળા પ્રોટીનના ચોકસાઈથી મોલેક્યુલર વજન નિર્ધારણ માટે, મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

શું આ કેલ્ક્યુલેટર નોન-સ્ટાન્ડર્ડ અમિનો એસિડને હેન્ડલ કરી શકે છે?

આ કેલ્ક્યુલેટર માત્ર 20 માનક અમિનો એસિડને તેમના એક-અક્ષરીય કોડ્સ (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V) નો ઉપયોગ કરીને સપોર્ટ કરે છે. નોન-સ્ટાન્ડર્ડ અમિનો એસિડ, સેલેનોસિસ્ટિન, પાય્રોલિસિન અથવા અન્ય ફેરફારોવાળા અવશેષો ધરાવતી પ્રોટીન માટે, વિશિષ્ટ સાધનો અથવા મેન્યુઅલ ગણતરીઓની જરૂર પડશે.

હું અમિનો એસિડની રચનાના પરિણામોને કેવી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકું?

અમિનો એસિડની રચના તમારા પ્રોટીનની અમિનો એસિડના સામગ્રીનું દૃશ્ય વિભાજન દર્શાવે છે. આ માહિતી ઉપયોગી છે:

• તમારા પ્રોટીનના શારીરિક ગુણધર્મોને સમજવા માટે
• રસપ્રદ વિસ્તારોની ઓળખ કરવા માટે (જેમ કે હાઇડ્રોફોબિક પેચ)
• પ્રયોગાત્મક પ્રક્રિયાઓની યોજના બનાવવા માટે (જેમ કે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક માપન)
• પ્રોટીનને પ્રજાતિઓ વચ્ચે સરખાવા માટે

સરેરાશ અને મોનોઇસોટોપિક મોલેક્યુલર વજન વચ્ચે શું તફાવત છે?

• મોનોઇસોટોપિક મોલેક્યુલર વજન દરેક તત્વના સૌથી પ્રચલિત આઇસોટોપના વજનનો ઉપયોગ કરે છે (જેમ કે આ કેલ્ક્યુલેટર પ્રદાન કરે છે)
• સરેરાશ મોલેક્યુલર વજન કુદરતી રીતે થતા તમામ આઇસોટોપનો વજન આધારિત સરેરાશનો ઉપયોગ કરે છે

નાના પેપ્ટાઇડ્સ માટે, તફાવત નાનું છે, પરંતુ મોટા પ્રોટીન માટે તે વધુ મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી સામાન્ય રીતે નાના મોલેક્યુલ્સ માટે મોનોઇસોટોપિક મોલેક્યુલર વજન માપે છે અને મોટા પ્રોટીન માટે સરેરાશ મોલેક્યુલર વજન માપે છે.

કેલ્ક્યુલેટર N-ટર્મિનલ અને C-ટર્મિનલ જૂથોને કેવી રીતે હેન્ડલ કરે છે?

કેલ્ક્યુલેટર N-ટર્મિનલ (NH₂-) અને C-ટર્મિનલ (-COOH) જૂથોને ધ્યાનમાં રાખવા માટે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચનાના સમયે ગુમ થયેલ પાણીના અણુઓને દૂર કર્યા પછી એક પાણીના અણુને ઉમેરે છે. આ ખાતરી કરે છે કે ગણતરી કરેલ મોલેક્યુલર વજન સંપૂર્ણ પ્રોટીનને યોગ્ય ટર્મિનલ જૂથો સાથે પ્રતિબિંબિત કરે છે.

શું હું ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડવાળા પ્રોટીનનું મોલેક્યુલર વજન ગણાવી શકું?

હા, પરંતુ આ કેલ્ક્યુલેટર આપમેળે ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડ માટે સમાયોજિત નથી. દરેક ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડ રચના માટે બે હાઇડ્રોજન અણુઓ (2.01588 Da) ગુમ થાય છે. ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડને ધ્યાનમાં રાખવા માટે, દરેક ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડ માટે ગણતરી કરેલ મોલેક્યુલર વજનમાંથી 2.01588 Da ઘટાડો.

પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન પ્રોટીનના કદ સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે?

જ્યારે મોલેક્યુલર વજન પ્રોટીનના કદ સાથે સંબંધિત હોય છે, ત્યારે સંબંધ હંમેશા સીધો નથી. પ્રોટીનના શારીરિક કદને અસર કરનારા કારકોમાં સામેલ છે:

• અમિનો એસિડની રચના
• દ્વિતીયક અને ત્રિતીય રચના
• હાઇડ્રેશન શેલ
• પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ ફેરફારો
• પર્યાવરણની પરિસ્થિતિઓ (pH, મીઠું સંકેત)

અંદાજે, 10 kDaનું એક ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન લગભગ 2-3 નાનામાં વ્યાસ ધરાવે છે.

સંદર્ભો

1. ગાસ્ટેઇજર E., હૂગલેન્ડ C., ગાટ્ટિકર A., દુવાુદ S., વિલ્કિન્સ M.R., એપ્પેલ R.D., બૈરોચ A. (2005) પ્રોટીન ઓળખ અને વિશ્લેષણ સાધનો ExPASy સર્વર પર. In: વોકર J.M. (eds) The Proteomics Protocols Handbook. હ્યુમાના પ્રેસ.

2. નેલ્સન, D. L., & કોક્સ, M. M. (2017). લેહનિગર સિદ્ધાંતોની બાયોકેમિસ્ટ્રી (7મું સંપાદન). W.H. ફ્રીમેન અને કંપની.

3. સ્ટીન, H., & મેન, M. (2004). પેપ્ટાઇડ અનુક્રમણિકા માટે ABC (અને XYZ). નેચર રિવ્યુઝ મોલેક્યુલર સેલ બાયોલોજી, 5(9), 699-711.

4. વોટે, D., વોટે, J. G., & પ્રેટ્ટ, C. W. (2016). બાયોકેમિસ્ટ્રીના મૂળભૂત તત્વો: અણુના સ્તરે જીવન (5મું સંપાદન). વાઇલિ.

5. ક્રેઇટન, T. E. (2010). ન્યુક્લિક એસિડ અને પ્રોટીનના બાયોફિઝિકલ રાસાયણશાસ્ત્ર. હેલ્વેટિયન પ્રેસ.

6. યુનીપ્રોટ કન્સોર્ટિયમ. (2021). યુનીપ્રોટ: 2021માં યુનિવર્સલ પ્રોટીન જ્ઞાનકોષ. ન્યુક્લિક એસિડ સંશોધન, 49(D1), D480-D489.

7. આર્ટિમો, P., જોનાલાગેડા, M., અર્નોલ્ડ, K., બારાટિન, D., સાર્દી, G., ડે કાસ્ટ્રો, E., દુવાુદ, S., ફલેગેલ, V., ફોર્ટિયર, A., ગેસ્ટેઇજર, E., ગ્રોસ્ડિડિયર, A., હર્નાન્ડેજ, C., ઇઓઆનિડીસ, V., કુઝનેટ્સોવ, D., લિચિતી, R., મોરેટ્ટી, S., મોસ્ટાગુઈર, K., રેડાશી, N., રોસિયેર, G., & સ્ટોકિંગર, H. (2012). ExPASy: SIB બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ સંસાધન પોર્ટલ. ન્યુક્લિક એસિડ સંશોધન, 40(W1), W597-W603.

8. કિન્ટર, M., & શર્મા, N. E. (2005). મેસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીન અનુક્રમણિકા અને ઓળખ. વાઇલિ-ઇન્ટરસાયન્સ.

આજથી જ અમારા પ્રોટીન મોલેક્યુલર વજન કેલ્ક્યુલેટરનો પ્રયાસ કરો અને તમારા પ્રોટીન શ્રેણીઓના મોલેક્યુલર વજનને ઝડપી અને ચોકસાઈથી નક્કી કરો. તમે પ્રયોગો યોજવા, પરિણામોનું વિશ્લેષણ કરવા અથવા પ્રોટીન બાયોકેમિસ્ટ્રી વિશે શીખવા માટે આ સાધનનો ઉપયોગ કરી શકો છો, આ સાધન તમને સેકંડમાં જરૂરી માહિતી પ્રદાન કરે છે.