Kalkulator Molekulske Teže Proteina

Uvod

Kalkulator molekulske teže proteina je osnovno orodje za biohemike, molekularne biologe in znanstvenike o proteinah, ki potrebujejo določitev mase proteinov na podlagi njihovih aminokislinskih zaporedij. Proteini so kompleksne makromolekule, sestavljene iz verig aminokislin, in poznavanje njihove molekulske teže je ključno za različne laboratorijske tehnike, načrtovanje eksperimentov in analizo podatkov. Ta kalkulator ponuja hiter in natančen način za oceno molekulske teže katerega koli proteina z uporabo njegovega aminokislinskega zaporedja, kar raziskovalcem prihrani dragocen čas in zmanjšuje možnost napak pri izračunih.

Molekulska teža proteina, pogosto izražena v Daltonih (Da) ali kilodaltonih (kDa), predstavlja vsoto posameznih teže vseh aminokislin v proteinu, pri čemer upošteva molekule vode, ki se izgubijo med tvorbo peptidnih vezi. Ta temeljna lastnost vpliva na obnašanje proteina v raztopini, mobilnost pri elektroforezi, lastnosti kristalizacije in mnoge druge fizične in kemijske značilnosti, ki so pomembne v raziskavah in industrijskih aplikacijah.

Naš uporabniku prijazen kalkulator zahteva le enopismo aminokislinsko zaporedje vašega proteina, da generira natančne ocene molekulske teže, kar ga naredi dostopnega tako izkušenim raziskovalcem kot tudi študentom, ki so novi v znanosti o proteinih.

Kako se izračuna molekulska teža proteina

Osnovna formula

Molekulska teža proteina se izračuna z naslednjo formulo:

$MW_{protein} = \sum_{i=1}^{n} MW_{aminokislina_i} - (n-1) \times MW_{voda} + MW_{voda}$

Kjer:

• $MW_{protein}$ je molekulska teža celotnega proteina v Daltonih (Da)
• $\sum_{i=1}^{n} MW_{aminokislina_i}$ je vsota molekulskih teže vseh posameznih aminokislin
• $n$ je število aminokislin v zaporedju
• $MW_{voda}$ je molekulska teža vode (18.01528 Da)
• $(n-1)$ predstavlja število peptidnih vezi, ki so nastale
• Končni $+ MW_{voda}$ izraz upošteva terminalne skupine (H in OH)

Molekulske teže aminokislin

Izračun uporablja standardne molekulske teže 20 običajnih aminokislin:

Izguba vode pri tvorbi peptidnih vezi

Ko se aminokisline povežejo, da tvorijo protein, ustvarijo peptidne vezi. Med tem procesom se izgubi ena molekula vode (H₂O) za vsako vez, ki se oblikuje. To izgubo vode je treba upoštevati pri izračunu molekulske teže.

Za protein s n aminokislinami se oblikuje (n-1) peptidnih vezi, kar pomeni izgubo (n-1) molekul vode. Vendar pa dodamo nazaj eno molekulo vode, da upoštevamo terminalne skupine (H na N-terminusu in OH na C-terminusu).

Primer izračuna

Izračunajmo molekulsko težo preprostega tripeptida: Ala-Gly-Ser (AGS)

1. Vsota teže posameznih aminokislin:

   • Alanin (A): 71.03711 Da
   • Glicin (G): 57.02146 Da
   • Serin (S): 87.03203 Da
   • Skupaj: 215.0906 Da

2. Odštejemo izgubo vode zaradi peptidnih vezi:

   • Število peptidnih vezi = 3-1 = 2
   • Molekulska teža vode = 18.01528 Da
   • Skupna izguba vode = 2 × 18.01528 = 36.03056 Da

3. Dodamo nazaj eno molekulo vode za terminalne skupine:

   • 18.01528 Da

4. Končna molekulska teža:

   • 215.0906 - 36.03056 + 18.01528 = 197.07532 Da

Kako uporabljati ta kalkulator

Uporaba kalkulatorja molekulske teže proteina je preprosta:

1. Vnesite zaporedje vašega proteina v besedilno polje z uporabo standardnih enopismenskih kod aminokislin (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V).

2. Kalkulator bo samodejno preveril vaš vnos, da zagotovi, da vsebuje samo veljavne kode aminokislin.

3. Kliknite na gumb "Izračunaj molekulsko težo" ali počakajte, da se samodejni izračun zaključi.

4. Oglejte si rezultate, ki vključujejo:

   • Izračunano molekulsko težo v Daltonih (Da)
   • Dolžino zaporedja (število aminokislin)
   • Razčlenitev sestave aminokislin
   • Formulo, uporabljeno za izračun

5. Rezultate lahko kopirate v odložišče s klikom na gumb "Kopiraj" za uporabo v poročilih ali nadaljnji analizi.

Navodila za vnos

Za natančne rezultate upoštevajte ta navodila pri vnosu vašega aminokislinskega zaporedja:

• Uporabite samo standardne enopismene kode aminokislin (velike ali male črke)
• Ne vključujte presledkov, številk ali posebnih znakov
• Odstranite vse neaminokislinske znake (kot so številke zaporedja)
• Za zaporedja z nestandardnimi aminokislinami razmislite o uporabi alternativnih orodij, ki podpirajo razširjene kode aminokislin

Razumevanje rezultatov

Kalkulator ponuja več informacij:

1. Molekulska Teža: Ocena molekulske teže vašega proteina v Daltonih (Da). Za večje proteine se to lahko izrazi v kilodaltonih (kDa).

2. Dolžina Zaporedja: Skupno število aminokislin v vašem zaporedju.

3. Sestava Aminokislin: Vizualna razčlenitev vsebine aminokislin vašega proteina, ki prikazuje tako število kot odstotek vsake aminokisline.

4. Metoda Izračuna: Jasno pojasnilo, kako je bila molekulska teža izračunana, vključno s formulo, ki je bila uporabljena.

Uporabniški Primeri

Kalkulator molekulske teže proteina ima številne aplikacije v različnih področjih življenjskih znanosti:

Čiščenje in Analiza Proteinov

Raziskovalci uporabljajo informacije o molekulski teži za:

• Ustvarjanje ustreznih gel filtracijskih kolon
• Določitev ustreznih koncentracij poliakrilamidnega gela za SDS-PAGE
• Interpretacijo podatkov masne spektrometrije
• Potrditev rezultatov izražanja in čiščenja proteinov

Proizvodnja Rekombinantnih Proteinov

Biotehnološka podjetja se zanašajo na natančne izračune molekulske teže za:

• Načrtovanje konstrukcij izražanja
• Oceno donosov proteinov
• Razvoj strategij čiščenja
• Karakterizacijo končnih proizvodov

Sinteza Peptidov

Peptidni kemiki uporabljajo izračune molekulske teže za:

• Določitev količine potrebnih začetnih materialov
• Izračun teoretičnih donosov
• Potrditev identitete sintetiziranih peptidov
• Načrtovanje analitičnih metod za nadzor kakovosti

Strukturna Biologija

Strukturni biologiji potrebujejo informacije o molekulski teži za:

• Ustvarjanje poskusov kristalizacije
• Interpretacijo podatkov rentgenske difrakcije
• Analizo proteinov kompleksov
• Izračunavanje stehiometrije interakcij protein-protein

Razvoj Farmacevtikov

Razvijalci zdravil uporabljajo molekulsko težo proteinov za:

• Karakterizacijo terapevtskih proteinov
• Razvoj strategij formulacije
• Načrtovanje analitičnih metod
• Ustanovitev specifikacij za nadzor kakovosti

Akademske Raziskave

Študenti in raziskovalci uporabljajo kalkulator za:

• Laboratorijske eksperimente
• Analizo podatkov
• Načrtovanje eksperimentov
• Izobraževalne namene

Alternativne Metode

Medtem ko naš kalkulator molekulske teže proteina zagotavlja hitre in natančne ocene, obstajajo alternativni pristopi za določitev molekulske teže proteinov:

1. Eksperimentalne Metode:

   • Masna spektrometrija (MS): Nudi zelo natančne meritve molekulske teže in lahko odkrije post-translacijske modifikacije
   • Velikostna ekskluzijska kromatografija (SEC): Ocenjuje molekulsko težo na podlagi hidrodinamičnega radija
   • SDS-PAGE: Nudi približno molekulsko težo na podlagi elektroforetične mobilnosti

2. Druga Računalniška Orodja:

   • ExPASy ProtParam: Ponudba dodatnih parametrov proteinov poleg molekulske teže
   • EMBOSS Pepstats: Nudi podrobno statistično analizo aminokislinskih zaporedij
   • Protein Calculator v3.4: Vključuje dodatne izračune, kot so izoelektrična točka in ekstinktivni koeficient

3. Specializirana Programska Oprema:

   • Za proteine z nestandardnimi aminokislinami ali post-translacijskimi modifikacijami
   • Za kompleksne proteine ali multimerne proteine
   • Za izotopsko označene proteine, uporabljene v NMR študijah

Zgodovina Določanja Molekulske Teže Proteinov

Koncept molekulske teže je bil temeljni del kemije že odkar je John Dalton predlagal svojo atomsko teorijo v začetku 19. stoletja. Vendar pa se je uporaba za proteine razvila kasneje:

Zgodnja Znanost o Proteinah (1800-1920)

• Leta 1838 je Jöns Jacob Berzelius skoval izraz "protein" iz grške besede "proteios," kar pomeni "prvi" ali "najpomembnejši."
• Zgodnji znanstveniki o proteinah, kot je Frederick Sanger, so začeli razumeti, da so proteini sestavljeni iz aminokislin.
• Koncept proteinov kot makromolekul z določenimi molekulskimi težami se je postopoma razvil.

Razvoj Analitičnih Tehnik (1930-1960)

• Izum ultracentrifugacije s strani Theodorja Svedberga v 1920-ih je omogočil prve natančne meritve molekulskih tež proteinov.
• Razvoj elektroforeznih tehnik v 1930-ih s strani Arne Tiseliusa je ponudil še en način za oceno velikosti proteinov.
• Leta 1958 sta Stanford Moore in William H. Stein dokončala prvo polno aminokislinsko zaporedje ribonukleaze, kar je omogočilo natančen izračun molekulske teže.

Moderna Doba (1970-danes)

• Razvoj tehnik masne spektrometrije je revolucioniral določanje molekulske teže proteinov.
• John Fenn in Koichi Tanaka sta prejela Nobelovo nagrado za kemijo leta 2002 za razvoj metod mehke desorpcijske ionizacije za masne spektrometrične analize bioloških makromolekul.
• Računalniške metode za napovedovanje lastnosti proteinov, vključno z molekulsko težo, so postale vse bolj sofisticirane in dostopne.
• Pojav genomike in proteomike v 1990-ih in 2000-ih je ustvaril potrebo po orodjih za analizo proteinov visoke prepustnosti, vključno z avtomatiziranimi kalkulatorji molekulske teže.

Danes je izračun molekulske teže proteinov rutinski, a osnovni del znanosti o proteinah, ki ga olajšajo orodja, kot je naš kalkulator, ki ta izračune naredijo dostopne raziskovalcem po vsem svetu.

Primeri Kode

Tukaj so primeri, kako izračunati molekulsko težo proteina v različnih programskih jezikih:

1' Excel VBA Funkcija za Izračun Molekulske Teže Proteina
2Function ProteinMolecularWeight(sequence As String) As Double
3    ' Teže aminokislin
4    Dim aaWeights As Object
5    Set aaWeights = CreateObject("Scripting.Dictionary")
6    
7    ' Inicializacija teže aminokislin
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    ' Molekulska teža vode
30    Const WATER_WEIGHT As Double = 18.01528
31    
32    ' Pretvori zaporedje v velike črke
33    sequence = UCase(sequence)
34    
35    ' Izračunaj skupno težo
36    Dim totalWeight As Double
37    totalWeight = 0
38    
39    ' Vsota posameznih tež aminokislin
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            ' Neveljavna koda aminokisline
49            ProteinMolecularWeight = -1
50            Exit Function
51        End If
52    Next i
53    
54    ' Odštej izgubo vode zaradi peptidnih vezi in dodaj terminalno vodo
55    Dim numAminoAcids As Integer
56    numAminoAcids = Len(sequence)
57    
58    ProteinMolecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT
59End Function
60
61' Uporaba v Excelu:
62' =ProteinMolecularWeight("ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY")
63

1def calculate_protein_molecular_weight(sequence):
2    """
3    Izračunaj molekulsko težo proteina iz njegovega aminokislinskega zaporedja.
4    
5    Args:
6        sequence (str): Zaporedje proteina z uporabo enopismenskih kod aminokislin
7        
8    Returns:
9        float: Molekulska težo v Daltonih (Da)
10    """
11    # Teže aminokislin
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    # Molekulska teža vode
36    WATER_WEIGHT = 18.01528
37    
38    # Pretvori zaporedje v velike črke
39    sequence = sequence.upper()
40    
41    # Preveri veljavnost zaporedja
42    for aa in sequence:
43        if aa not in aa_weights:
44            raise ValueError(f"Neveljavna koda aminokisline: {aa}")
45    
46    # Vsota posameznih tež aminokislin
47    total_weight = sum(aa_weights[aa] for aa in sequence)
48    
49    # Odštej izgubo vode zaradi peptidnih vezi in dodaj terminalno vodo
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# Primer uporabe:
56sequence = "MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM"
57mw = calculate_protein_molecular_weight(sequence)
58print(f"Molekulska težo: {mw:.2f} Da")
59

1function calculateProteinMolecularWeight(sequence) {
2  // Teže aminokislin
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  // Molekulska teža vode
27  const WATER_WEIGHT = 18.01528;
28  
29  // Pretvori zaporedje v velike črke
30  sequence = sequence.toUpperCase();
31  
32  // Preveri veljavnost zaporedja
33  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
34    const aa = sequence[i];
35    if (!aaWeights[aa]) {
36      throw new Error(`Neveljavna koda aminokisline: ${aa}`);
37    }
38  }
39  
40  // Vsota posameznih tež aminokislin
41  let totalWeight = 0;
42  for (let i = 0; i < sequence.length; i++) {
43    totalWeight += aaWeights[sequence[i]];
44  }
45  
46  // Odštej izgubo vode zaradi peptidnih vezi in dodaj terminalno vodo
47  const numAminoAcids = sequence.length;
48  const molecularWeight = totalWeight - (numAminoAcids - 1) * WATER_WEIGHT + WATER_WEIGHT;
49  
50  return molecularWeight;
51}
52
53// Primer uporabe:
54const sequence = "ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY";
55try {
56  const mw = calculateProteinMolecularWeight(sequence);
57  console.log(`Molekulska težo: ${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        // Inicializacija teže aminokislin
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        // Pretvori zaporedje v velike črke
34        sequence = sequence.toUpperCase();
35        
36        // Preveri veljavnost zaporedja
37        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
38            char aa = sequence.charAt(i);
39            if (!aminoAcidWeights.containsKey(aa)) {
40                throw new IllegalArgumentException("Neveljavna koda aminokisline: " + aa);
41            }
42        }
43        
44        // Vsota posameznih tež aminokislin
45        double totalWeight = 0;
46        for (int i = 0; i < sequence.length(); i++) {
47            totalWeight += aminoAcidWeights.get(sequence.charAt(i));
48        }
49        
50        // Odštej izgubo vode zaradi peptidnih vezi in dodaj terminalno vodo
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("Molekulska težo: %.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    // Teže aminokislin
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    // Molekulska teža vode
33    const double WATER_WEIGHT = 18.01528;
34    
35    // Pretvori zaporedje v velike črke
36    std::string upperSequence = sequence;
37    std::transform(upperSequence.begin(), upperSequence.end(), upperSequence.begin(), ::toupper);
38    
39    // Preveri veljavnost zaporedja
40    for (char aa : upperSequence) {
41        if (aaWeights.find(aa) == aaWeights.end()) {
42            throw std::invalid_argument(std::string("Neveljavna koda aminokisline: ") + aa);
43        }
44    }
45    
46    // Vsota posameznih tež aminokislin
47    double totalWeight = 0.0;
48    for (char aa : upperSequence) {
49        totalWeight += aaWeights[aa];
50    }
51    
52    // Odštej izgubo vode zaradi peptidnih vezi in dodaj terminalno vodo
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 << "Molekulska težo: " << std::fixed << std::setprecision(2) << mw << " Da" << std::endl;
64    } catch (const std::exception& e) {
65        std::cerr << "Napaka: " << e.what() << std::endl;
66    }
67    
68    return 0;
69}
70

Pogosta Vprašanja

Kaj je molekulska teža proteina?

Molekulska teža proteina, znana tudi kot molekulska masa, je skupna masa molekule proteina, izražena v Daltonih (Da) ali kilodaltonih (kDa). Predstavlja vsoto mas vseh atomov v proteinu, pri čemer upošteva izgubo molekul vode med tvorbo peptidnih vezi. Ta temeljna lastnost je ključna za karakterizacijo, čiščenje in analizo proteinov.

Kako natančen je ta kalkulator molekulske teže proteina?

Ta kalkulator zagotavlja teoretično molekulsko težo na podlagi aminokislinskega zaporedja z visoko natančnostjo. Uporablja standardne monoisotopske mase aminokislin in upošteva izgubo vode med tvorbo peptidnih vezi. Vendar ne upošteva post-translacijskih modifikacij, nestandardnih aminokislin ali izotopnih variacij, ki so lahko prisotne v pravih proteinih.

Katere enote se uporabljajo za molekulsko težo proteina?

Molekulske teže proteinov se običajno izražajo v Daltonih (Da) ali kilodaltonih (kDa), pri čemer 1 kDa enako 1.000 Da. Dalton je približno enak masi vodikovega atoma (1.66 × 10^-24 gramov). Za referenco, majhni peptidi so lahko nekaj sto Da, medtem ko veliki proteini lahko dosežejo stotine kDa.

Zakaj se moja izračunana molekulska težo razlikuje od eksperimentalnih vrednosti?

Več dejavnikov lahko povzroči razlike med izračunanimi in eksperimentalnimi molekulskimi težami:

1. Post-translacijske modifikacije (fosforilacija, glikozilacija itd.)
2. Oblikovanje disulfidnih vezi
3. Proteolitična obdelava
4. Nestandardne aminokisline
5. Napake pri eksperimentalnih meritvah
6. Izotopske variacije

Za natančno določitev molekulske teže modificiranih proteinov se priporoča masna spektrometrija.

Ali lahko ta kalkulator obravnava nestandardne aminokisline?

Ta kalkulator podpira le 20 standardnih aminokislin z uporabo njihovih enopismenskih kod (A, R, N, D, C, E, Q, G, H, I, L, K, M, F, P, S, T, W, Y, V). Za proteine, ki vsebujejo nestandardne aminokisline, selenocistein, pirrolizin ali druge modificirane ostanke, bi bile potrebne specializirane naprave ali ročni izračuni.

Kako interpretirati rezultate sestave aminokislin?

Sestava aminokislin prikazuje število in odstotek vsake aminokisline v vašem zaporedju proteina. Te informacije so koristne za:

• Razumevanje fizičnih lastnosti vašega proteina
• Identifikacijo zanimivih območij (npr. hidrofobne površine)
• Načrtovanje eksperimentalnih postopkov (npr. spektroskopske meritve)
• Primerjanje podobnih proteinov med vrstami

Kakšna je razlika med povprečno in monoisotopsko molekulsko težo?

• Monoisotopska molekulska težo uporablja maso najpogostejšega izotopa vsakega elementa (kar ta kalkulator zagotavlja)
• Povprečna molekulska težo uporablja utežno povprečje vseh naravno prisotnih izotopov

Za majhne peptide je razlika minimalna, vendar postane bolj pomembna za večje proteine. Masna spektrometrija običajno meri monoisotopske mase za manjše molekule in povprečne mase za večje.

Kako kalkulator obravnava N-terminalne in C-terminalne skupine?

Kalkulator upošteva standardne N-terminalne (NH₂-) in C-terminalne (-COOH) skupine, tako da dodaja nazaj eno molekulo vode (18.01528 Da) po tem, ko odšteje vodo, izgubljeno pri tvorbi peptidnih vezi. To zagotavlja, da izračunana molekulska teža predstavlja celoten protein s pravimi terminalnimi skupinami.

Ali lahko izračunam molekulsko težo proteina z disulfidnimi vezmi?

Da, vendar ta kalkulator ne prilagaja samodejno za disulfidne vezi. Vsaka tvorba disulfidne vezi povzroči izgubo dveh atomov vodika (2.01588 Da). Da bi upoštevali disulfidne vezi, odštejte 2.01588 Da od izračunane molekulske teže za vsako disulfidno vez v vašem proteinu.

Kako molekulska teža proteina vpliva na velikost proteina?

Medtem ko molekulska teža korelira z velikostjo proteina, razmerje ni vedno preprosto. Dejavniki, ki vplivajo na fizično velikost proteina, vključujejo:

• Sestavo aminokislin
• Sekundarno in terciarno strukturo
• Hidracijski plašč
• Post-translacijske modifikacije
• Okoljski pogoji (pH, koncentracija soli)

Za grobo oceno ima globularni protein s 10 kDa premer približno 2-3 nm.

Reference

1. Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Duvaud S., Wilkins M.R., Appel R.D., Bairoch A. (2005) Orodja za identifikacijo in analizo proteinov na strežniku ExPASy. V: Walker J.M. (ured.) Priročnik za protokole proteomike. Humana Press.

2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Principi biokemije Lehninger (7. izd.). W.H. Freeman and Company.

3. Steen, H., & Mann, M. (2004). ABC (in XYZ) sekvenciranje peptidov. Naravne recenzije Molekularna celična biologija, 5(9), 699-711.

4. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Osnove biokemije: življenje na molekulski ravni (5. izd.). Wiley.

5. Creighton, T. E. (2010). Biokemija nukleinskih kislin in proteinov. Helvetian Press.

6. UniProt Consortium. (2021). UniProt: univerzalna podatkovna baza znanja o proteinah v 2021. 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 bioinformatični vir. Nucleic Acids Research, 40(W1), W597-W603.

8. Kinter, M., & Sherman, N. E. (2005). Sekvenciranje in identifikacija proteinov z uporabo tandem masne spektrometrije. Wiley-Interscience.

Poskusite naš kalkulator molekulske teže proteina danes, da hitro in natančno določite molekulsko težo vaših aminokislinskih zaporedij. Ne glede na to, ali načrtujete eksperiment, analizirate rezultate ali se učite o biokemiji proteinov, to orodje zagotavlja informacije, ki jih potrebujete v sekundah.