Рассчитайте молекулярную массу белков на основе аминокислотных последовательностей. Введите вашу белковую последовательность, используя стандартные однобуквенные коды, чтобы получить точную молекулярную массу в дальтонах.
Рассчитайте молекулярную массу белка на основе его аминокислотной последовательности.
Используйте стандартные однобуквенные коды аминокислот (A, R, N, D, C и т.д.)
Этот калькулятор оценивает молекулярную массу белка на основе его аминокислотной последовательности.
Расчет учитывает стандартные молекулярные массы аминокислот и потерю воды во время образования пептидных связей.
Для точных результатов убедитесь, что вы ввели действительную аминокислотную последовательность, используя стандартные однобуквенные коды.
Калькулятор молекулярной массы белка — это важный инструмент для биохимиков, молекулярных биологов и ученых, работающих с белками, которым необходимо определить массу белков на основе их аминокислотных последовательностей. Белки — это сложные макромолекулы, состоящие из цепей аминокислот, и знание их молекулярной массы имеет решающее значение для различных лабораторных техник, проектирования экспериментов и анализа данных. Этот калькулятор предоставляет быстрый и точный способ оценить молекулярную массу любого белка с использованием его аминокислотной последовательности, экономя время исследователей и снижая вероятность ошибок при расчетах.
Молекулярная масса белка, часто выражаемая в дальтонах (Da) или килодальтонах (kDa), представляет собой сумму индивидуальных весов всех аминокислот в белке с учетом молекул воды, потерянных во время образования пептидных связей. Это фундаментальное свойство влияет на поведение белка в растворе, подвижность при электрофорезе, свойства кристаллизации и многие другие физические и химические характеристики, которые важны в научных и промышленных приложениях.
Наш удобный калькулятор требует только последовательности аминокислот в однобуквенном коде вашего белка для генерации точных оценок молекулярной массы, что делает его доступным как для опытных исследователей, так и для студентов, только начинающих изучать науку о белках.
Молекулярная масса белка рассчитывается с использованием следующей формулы:
Где:
Расчет использует стандартные молекулярные веса 20 общих аминокислот:
Аминокислота | Однобуквенный код | Молекулярная масса (Da) |
---|---|---|
Аланин | A | 71.03711 |
Аргинин | R | 156.10111 |
Аспарагин | N | 114.04293 |
Аспарагиновая кислота | D | 115.02694 |
Цистеин | C | 103.00919 |
Глутаминовая кислота | E | 129.04259 |
Глутамин | Q | 128.05858 |
Глицин | G | 57.02146 |
Гистидин | H | 137.05891 |
Изолейцин | I | 113.08406 |
Лейцин | L | 113.08406 |
Лизин | K | 128.09496 |
Метионин | M | 131.04049 |
Фенилаланин | F | 147.06841 |
Пролин | P | 97.05276 |
Серин | S | 87.03203 |
Треонин | T | 101.04768 |
Триптофан | W | 186.07931 |
Тирозин | Y | 163.06333 |
Валин | V | 99.06841 |
Когда аминокислоты соединяются для формирования белка, они создают пептидные связи. В этом процессе теряется молекула воды (H₂O) для каждой образованной связи. Эта потеря воды должна быть учтена в расчете молекулярной массы.
Для белка с n аминокислотами образуется (n-1) пептидных связей, что приводит к потере (n-1) молекул воды. Однако мы добавляем обратно одну молекулу воды, чтобы учесть терминальные группы (H на N-терминусе и OH на C-терминусе).
Давайте рассчитаем молекулярную массу простого трипептида: Ala-Gly-Ser (AGS)
Суммируем веса индивидуальных аминокислот:
Вычитаем потерю воды от пептидных связей:
Добавляем обратно одну молекулу воды для терминальных групп:
Финальная молекулярная масса:
Использование калькулятора молекулярной массы белка очень простое:
Введите последовательность вашего белка в текстовое поле, используя стандартные однобуквенные коды аминокислот (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).
Калькулятор автоматически проверит ваш ввод, чтобы убедиться, что он содержит только действительные коды аминокислот.
Нажмите кнопку "Рассчитать молекулярную массу" или дождитесь завершения автоматического расчета.
Просмотрите результаты, которые включают:
Вы можете скопировать результаты в буфер обмена, нажав кнопку "Копировать" для использования в отчетах или дальнейшего анализа.
Для получения точных результатов следуйте этим рекомендациям при вводе вашей аминокислотной последовательности:
Калькулятор предоставляет несколько видов информации:
Молекулярная масса: Оценочная молекулярная масса вашего белка в дальтонах (Da). Для больших белков это может быть выражено в килодальтонах (kDa).
Длина последовательности: Общее количество аминокислот в вашей последовательности.
Состав аминокислот: Визуальная разбивка содержания аминокислот в вашем белке, показывающая как количество, так и процент каждой аминокислоты.
Метод расчета: Ясное объяснение того, как была рассчитана молекулярная масса, включая использованную формулу.
Калькулятор молекулярной массы белка имеет множество приложений в различных областях биологических наук:
Исследователи используют информацию о молекулярной массе для:
Биотехнологические компании полагаются на точные расчеты молекулярной массы для:
Пептидные химики используют расчеты молекулярной массы для:
Структурные биологи нуждаются в информации о молекулярной массе для:
Разработчики лекарств используют молекулярную массу белка для:
Студенты и исследователи используют калькулятор для:
Хотя наш калькулятор молекулярной массы белка предоставляет быстрые и точные оценки, существуют альтернативные подходы для определения молекулярной массы белка:
Экспериментальные методы:
Другие вычислительные инструменты:
Специализированное программное обеспечение:
Концепция молекулярной массы была фундаментальной для химии с тех пор, как Джон Дальтон предложил свою атомную теорию в начале 19 века. Однако применение к белкам имеет более недавнюю историю:
Сегодня расчет молекулярной массы белка является рутинной, но важной частью науки о белках, облегченной такими инструментами, как наш калькулятор, которые делают эти расчеты доступными для исследователей по всему миру.
Вот примеры того, как рассчитать молекулярную массу белка на различных языках программирования:
1' Функция VBA Excel для расчета молекулярной массы белка
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3 ' Молекулярные веса аминокислот
4 Dim aaWeights As Object
5 Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6
7 ' Инициализация весов аминокислот
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 ' Молекулярная масса воды
30 Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31
32 ' Преобразование последовательности в верхний регистр
33 sequence = UCase(sequence)
34
35 ' Расчет общей массы
36 Dim totalWeight As Double
37 totalWeight = 0
38
39 ' Суммируем индивидуальные веса аминокислот
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 ' Неверный код аминокислоты
49 ProteinMolecularWeight = -1
50 Exit Function
51 End If
52 Next i
53
54 ' Вычитаем потерю воды от пептидных связей и добавляем терминальную воду
55 Dim numAminoAcids As Integer
56 numAminoAcids = Len(sequence)
57
58 ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Использование в Excel:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63
1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2 """
3 Рассчитать молекулярную массу белка по его аминокислотной последовательности.
4
5 Аргументы:
6 sequence (str): Последовательность белка, используя однобуквенные коды аминокислот
7
8 Возвращает:
9 float: Молекулярная масса в дальтонах (Da)
10 """
11 # Молекулярные веса аминокислот
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 # Молекулярная масса воды
36 WATER_WEIGHT = 18.01528
37
38 # Преобразование последовательности в верхний регистр
39 sequence = sequence.upper()
40
41 # Проверка последовательности
42 for aa in sequence:
43 if aa not in aa_weights:
44 raise ValueError(f"Неверный код аминокислоты: {aa}")
45
46 # Суммируем индивидуальные веса аминокислот
47 total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48
49 # Вычитаем потерю воды от пептидных связей и добавляем терминальную воду
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# Пример использования:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Молекулярная масса: {mw:.2f} Da")
59
1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2 // Молекулярные веса аминокислот
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 // Молекулярная масса воды
27 const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28
29 // Преобразование последовательности в верхний регистр
30 sequence = sequence.toUpperCase();
31
32 // Проверка последовательности
33 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34 const aa = sequence[i];
35 if (!aaWeights[aa]) {
36 throw new Error(`Неверный код аминокислоты: ${aa}`);
37 }
38 }
39
40 // Суммируем индивидуальные веса аминокислот
41 let totalWeight = 0;
42 for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43 totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44 }
45
46 // Вычитаем потерю воды от пептидных связей и добавляем терминальную воду
47 const numAminoAcids = sequence.length;
48 const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49
50 return molecularWeight;
51}
52
53// Пример использования:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56 const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57 console.log(`Молекулярная масса: ${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 // Инициализация весов аминокислот
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 // Преобразование последовательности в верхний регистр
34 sequence = sequence.toUpperCase();
35
36 // Проверка последовательности
37 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38 char aa = sequence.charAt(i);
39 if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40 throw new IllegalArgumentException("Неверный код аминокислоты: " + aa);
41 }
42 }
43
44 // Суммируем индивидуальные веса аминокислот
45 double totalWeight = 0;
46 for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47 totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48 }
49
50 // Вычитаем потерю воды от пептидных связей и добавляем терминальную воду
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("Молекулярная масса: %.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 // Молекулярные веса аминокислот
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 // Молекулярная масса воды
33 const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34
35 // Преобразование последовательности в верхний регистр
36 std::string upperSequence = sequence;
37 std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38
39 // Проверка последовательности
40 for (char aa : upperSequence) {
41 if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42 throw std::invalid_argument(std::string("Неверный код аминокислоты: ") + aa);
43 }
44 }
45
46 // Суммируем индивидуальные веса аминокислот
47 double totalWeight = 0.0;
48 for (char aa : upperSequence) {
49 totalWeight += aaWeights[aa];
50 }
51
52 // Вычитаем потерю воды от пептидных связей и добавляем терминальную воду
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 << "Молекулярная масса: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64 } catch (const std::exception& e) {
65 std::cerr << "Ошибка: " << e.what() << std::endl;
66 }
67
68 return 0;
69}
70
Молекулярная масса белка, также называемая молекулярной массой, — это общая масса молекулы белка, выраженная в дальтонах (Da) или килодальтонах (kDa). Она представляет собой сумму масс всех атомов в белке с учетом потери молекул воды во время образования пептидных связей. Это фундаментальное свойство имеет решающее значение для характеристики, очистки и анализа белков.
Этот калькулятор предоставляет теоретическую молекулярную массу на основе аминокислотной последовательности с высокой точностью. Он использует стандартные мономассы аминокислот и учитывает потерю воды во время образования пептидных связей. Однако он не учитывает посттрансляционные модификации, нестандартные аминокислоты или изотопные вариации, которые могут присутствовать в реальных белках.
Молекулярные массы белков обычно выражаются в дальтонах (Da) или килодальтонах (kDa), где 1 kDa равен 1,000 Da. Далтон примерно равен массе атома водорода (1.66 × 10^-24 граммов). Для справки, небольшие пептиды могут иметь массу всего в несколько сотен Da, в то время как большие белки могут достигать сотен кДа.
Несколько факторов могут вызвать расхождения между рассчитанными и экспериментальными молекулярными массами:
Для точного определения молекулярной массы модифицированных белков рекомендуется использовать масс-спектрометрию.
Этот калькулятор поддерживает только 20 стандартных аминокислот, используя их однобуквенные коды (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V). Для белков, содержащих нестандартные аминокислоты, селенцистеин, пирролизин или другие модифицированные остатки, потребуется специализированные инструменты или ручные расчеты.
Состав аминокислот показывает количество и процент каждой аминокислоты в вашей последовательности белка. Эта информация полезна для:
Для небольших пептидов разница минимальна, но становится более значительной для больших белков. Масс-спектрометрия обычно измеряет мономассовые массы для небольших молекул и средние массы для больших.
Калькулятор учитывает стандартные N-терминальные (NH₂-) и C-терминальные (-COOH) группы, добавляя обратно одну молекулу воды (18.01528 Da) после вычитания воды, потерянной при образовании пептидных связей. Это гарантирует, что рассчитанная молекулярная масса представляет собой полный белок с правильными терминальными группами.
Да, но этот калькулятор не автоматически корректирует для дисульфидных связей. Каждая образованная дисульфидная связь приводит к потере двух атомов водорода (2.01588 Da). Чтобы учесть дисульфидные связи, вычтите 2.01588 Da из рассчитанной молекулярной массы для каждой дисульфидной связи в вашем белке.
Хотя молекулярная масса коррелирует с размером белка, связь не всегда проста. Факторы, влияющие на физический размер белка, включают:
Для грубой оценки глобулярный белок массой 10 кДа имеет диаметр примерно 2-3 нм.
Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Инструменты для идентификации и анализа белков на сервере ExPASy. В: Walker J.M. (ред.) Справочник по протеомике. Humana Press.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Принципы биохимии Ленигера (7-е издание). W.H. Freeman and Company.
Steen, H., & Mann, M. (2004). ABC (и XYZ) секвенирования пептидов. Обзоры молекулярной клеточной биологии, 5(9), 699-711.
Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (5-е издание). Wiley.
Creighton, T. E. (2010). Биофизическая химия нуклеиновых кислот и белков. Helvetian Press.
UniProt Consortium. (2021). UniProt: универсальная база знаний о белках в 2021 году. Nucleic Acids Research, 49(D1), D480-D489.
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: Портал биоинформатики SIB. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.
Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Секвенирование и идентификация белков с использованием тандемной масс-спектрометрии. Wiley-Interscience.
Попробуйте наш калькулятор молекулярной массы белка сегодня, чтобы быстро и точно определить молекулярную массу ваших белковых последовательностей. Независимо от того, планируете ли вы эксперименты, анализируете результаты или изучаете биохимию белков, этот инструмент предоставляет необходимую информацию за считанные секунды.
Откройте больше инструментов, которые могут быть полезны для вашего рабочего процесса